首页
/
每日頭條
/
科技
/
拉格朗日中值定理新定義
拉格朗日中值定理新定義
更新时间:2026-06-03 19:55:39

拉格朗日中值定理在應用中,往往會遇到重複應用的情況。而且在這種情況下又通常與函數的二階導數有關。我們來看這樣的一道例題:

拉格朗日中值定理新定義(拉格朗日中值定理的應用實例)1

設f為[a,b]上的二階可導函數,f(a)=f(b)=0,并存在一點c∈(a,b),使得f(c)>0,證明:至少存在一點ξ∈(a,b),使f”(ξ)<0.

分析:判斷ξ的二階導數的符号性質,我們往往需要在已知區間上,再找一個子區間,這個子區間的兩個端點,就是一階導數符合拉格朗日中值定理的兩個點。因此又要在已知區間上取一個點,使原區間劃分成兩個區間。這是一個逆向思維的過程。

按順序就是,先在a到b的區間上找一個點,這個點通常是任意取的,因此就取題目中所給的c點,這樣原區間就被分成兩個區間,一個是區間[a,c],一個是區間[c,b],然後分别在這兩個區間上應用拉格朗日中值定理,找到兩個符合拉朗日中值定理的點,記為ξ1和ξ2,那麼區間[ξ1,ξ2]就是[a,b]子區間。在這個子區間上再運用一次拉格朗日中值定理,一共應用了三次拉格朗日中值定理,結合題目中其它量的符号性質,就可以得到題目要求的結果了。前提是拉格朗日中值定理的條件都要滿足。

由于f在閉區間上二階可導,所以原函數和一階導數在這個區間上都連續且可導,因此都符合拉格朗日中值定理。

所以在(a,c)上,可以找到符合拉格朗日中值定理的點ξ1,使得f(c)-f(a)=f’(ξ1)(c-a)。而f(a)=0,所以f(c)-f(a)=f(c)>0,從而f’(ξ1)(c-a)>0..

同理,在(c,b)上,也可以找到一個符合拉格朗日中值定理的點ξ2,使得f(b)-f(c)=f’(ξ2)(b-c),其中f(b)=0,所以f(b)-f(c)=-f(c)<0,所以f’(ξ2)(b-c)<0。

又c-a>0, b-c>0,所以f’(ξ1)>0,f’(ξ2)<0,從而有f’(ξ2)-f’(ξ1)<0。另一方面,ξ2-ξ1>0,這兩個條件是下面要用到的。

再次運用拉格朗日中值定理,可以知道在(ξ1,ξ2)上,存在一個點ξ,使得ξ的導數的導數,即二階導數等于(f’(ξ2)-f’(ξ1))/(ξ2-ξ1)。由分子分母的符号性質,就可以得到f”(ξ)<0的結論。而(ξ1,ξ2)就包含于(a,b)。以下組織證明過程:

證:由拉格朗日中值定理可知:f(c)=f(c)-f(a)=f’(ξ1)(c-a)>0, ξ1∈(a,c),

-f(c)=f(b)-f(c)=f’(ξ2)(b-c)<0,ξ2∈(c,b),

∴f’(ξ1)>0,f’(ξ2)<0,∴f’(ξ2)-f’(ξ1)<0,ξ2-ξ1>0,

再次由拉格朗日中值定理可知:至少存在一點ξ∈(ξ1,ξ2)⊂(a,b),使

f”(ξ)=(f’(ξ2)-f’(ξ1))/(ξ2-ξ1)<0.

拉格朗日中值定理的應用,經常會出現這種題型,一定要掌握好哦。

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
ssr 固态繼電器怎麼接
ssr 固态繼電器怎麼接
1、什麼是固态繼電器,有什麼優缺點?固态繼電器(亦稱固體繼電器)英文名稱為SolidStateRelay,簡稱SSR。它是用半導體器件代替傳統電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關器件,單相SSR為四端有源器件,其中兩個輸入控制端,...
2026-06-03
戴爾筆記本商務哪個系列好
戴爾筆記本商務哪個系列好
DELL(戴爾)今天在北京召開了Latitude7000系列商用筆記本的新品溝通會,這也是Latitude7000即CES2016和新品發布會之後,為了迎接上市開賣再次亮相人們的視線。溝通會還邀請了多位新創公司的創始人及代表,圍繞互聯網時代...
2026-06-03
金鑰匙科技競賽第九屆
金鑰匙科技競賽第九屆
11月28日,由江蘇省教育廳立項,江蘇省科協、江蘇省文明辦、江蘇省科技廳主辦,江蘇省中小學生金鑰匙科技競賽組委會、江蘇省教育學會小學科學教學專委會、江蘇省科學傳播中心承辦的第三十二屆江蘇省中小學生金鑰匙科技競賽個人賽圓滿結束。全省各地金鑰匙...
2026-06-03
聯想thinkbook去哪裡買
聯想thinkbook去哪裡買
本文轉自:IT之家作者:孤城今年3月份,聯想發布了新款ThinkBook14/16筆記本,搭載i5-12500H和i7-12700H處理器,可選核顯和RTX2050獨顯。現在,ThinkBook14/16筆記本的32GB大内存版本也安排上了...
2026-06-03
如何清除卸載後的注冊表
如何清除卸載後的注冊表
GeekUninstaller是一個免費的為“極客”們量身定做的專業級單文件綠色卸載工具,具有許多出衆的功能,可以保證卸載無殘留,系統運行速度也不會有絲毫下降,而且還有強制卸載的功能,自帶多國語言文件,支持中文。不同于其他的卸載程序,Gee...
2026-06-03
Copyright 2023-2026 - www.tftnews.com All Rights Reserved