摘 要:本文根据罗尔中值定理的三个条件,用分析的方法分别对其进行了相应的减弱,得到了罗尔中值定理的推广形式,并分别给出了证明。
关键词:罗尔中值定理;定理的推广
一.引言
罗尔中值定理是微分学的一个基本定理,它是应用函数的导数研究函数整体性态的理论基础,但经典罗尔中值定理的条件太强,在实际应用过程中比较难达到,检验的不方便和使用的不灵活,限制了罗尔中值定理在实际中的应用.为了使罗尔中值定理在更广泛的函数类中得到使用,增加使用的灵活性,本文从经典罗尔中值定理出发,探讨在更广泛函数类中的罗尔中值定理,适当降低一些条件的限制,将其进行推广。
二.罗尔中值定理的推广形式
(一)罗尔中值定理左、右端点函数值相等条件的减弱
定理1设函数在有限区间内可导,且,则在内至少存在一点,使得.
证明 构造函数,则有满足罗尔中值定理,故存在,使,即.
(二)罗尔中值定理开区间内可导条件的减弱
定理2 若函数满足:⑴在闭区间上连续;⑵在开区间内除有限个点的导数为或其他点的导数都存在;⑶,则至少存在一点,使得.
对比罗尔中值定理中的条件,考虑把条件⑵改成在内只有一侧导数存在,其他两个条件不变,那么是否也存在一点,使得?结果是否定的,举一个反例来说明:
例如,函数,显然
⑴在上连续;
⑵在内,
⑶,,显然找不到满足上述条件的点,但把上述条件加强一点,可得到以下推论。
推论1 若函数满足条件:⑴在闭区间上连续,⑵在开区间内右(左)导数存在且连续,⑶,则至少存在一点使得
(三)罗尔中值定理有限区间的减弱
定理3若函数满足在可导,,则至少存在一点,使得。
该定理可得到如下推论:
推论2 若函数满足在内可导,且,则至少存在一点,使得.
推论3 若函数满足在内可导,且,则至少存在一点,使得.
参考文献:
[1] 刘玉莲,傅沛仁. 数学分析讲义(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1992.
[2] 汪***.广义罗尔定理及其应用实例[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2000,13(1):93—94.
[3] 王希超,万林梅,万胜英.微分中值定理条件的降低[J].山东农业大学学报(自然科学版),2001,12(3):353—355.
作者简介:高慧君(1992.3-),女,河南省扶沟县,本科,黄淮学院数学科学系数学与应用数学专业,研究方向:数学教学。
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