罗尔定理 什么事罗尔定理
来源:择校网 时间:2023-11-24
一、什么事罗尔定理
一:罗尔定理:如果函数f(x)满足:(1)在闭区间[a,b]上连续(其中a不等于b);(2)在开区间(a,b)内可导;(3)在区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b),
那么在区间(a,b)内至少存在一点ξ(a<ξ
罗尔定理是以法国数学家罗尔的名字命名的。
罗尔定理的三个已知条件的几何意义是:f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;f(x)在内(a,b)可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;f(a)=f(b)表明曲线的割线(直线AB)平行于x轴.罗尔定理的结论的直观意义是:在(a,b)内至少能找到一点ξ,使f'(ξ)=0,表明曲线上至少有一点的切线斜率为0,从而切线平行于割线AB,也就平行于x轴.
二:罗尔定理可以直观的理解为,如果一个可导的函数,两个端点值是一样的话,那肯定有个中间值是导数为0的。直观理解就是函数图像要先上升(下降)再下降(上升)回到原来的值,那中间有个地方肯定是比较平坦(不是很严格,直观想象)的。拉格朗日是两个端点值不一样,中间有个值能达到。证明的思想是构造函数,把斜的化成平的(直观想象)。
设函数f(x)在区间[a,b]上有定义,如果
(1)函数f(x)在闭区间[a,b]上连续;
(2)函数f(x)在开区间(a,b)内可导;
(3)函数f(x)在区间两端点处的函数值相等,即f(a)=f(b)
则在(a,b)内至少存在一个点a<ξ
当曲线方程满足罗尔定理的要求时,在区间内至少存在一点使得该点的切线的斜率为零,换句话说,该点的切线平行于x轴.
[例题]不用求出函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)的导数,说明方程f(x)=0有几个实根,并指出它们所在的区间。
解:由于函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)在整个实数轴上连续、可导,并且f(1)=f(2)=f(3)=f(4)=f(5)=0,分别在区间(1,2),(2,3),(3,4),(4,5)内应用罗尔定理,可得方程f(x)=0至少有4个实根,但由于f(x)是一个4次多项式,至多有4个实根,因此,方程f(x)=0只有4个实根,并且分别位于区间(1,2),(2,3),(3,4),(4,5)内。
二、罗尔定理的证明过程是什么
证明:因为函数 f(x)在闭区间[a,b]上连续,所以存在最大值与最小值,分别用 M和 m表示,分两种情况讨论:
1.若 M=m,则函数 f(x)在闭区间 [a,b]上必为常函数,结论显然成立。
2.若 M>m,则因为 f(a)=f(b)使得最大值 M与最小值 m至少有一个在(a,b)内某点ξ处取得,从而ξ是f(x)的极值点,又条件 f(x)在开区间(a,b)内可导得,f(x)在ξ处取得极值,由费马引理,可导的极值点一定是驻点,推知:f'(ξ)=0。
另证:若 M>m,不妨设f(ξ)=M,ξ∈(a,b),由可导条件知,f'(ξ )<=0,f'(ξ-)>=0,又由极限存在定理知左右极限均为 0,得证。
如果 R上的函数 f(x)满足以下条件:
(3)f(a)=f(b),则至少存在一个ξ∈(a,b),使得 f'(ξ)=0。
三、什么是罗尔定理
1、f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;
2、f(x)在内(a,b)可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;
3、f(a)=f(b)表明曲线的割线(直线AB)平行于x轴;罗尔定理的结论的直几何意义是:在(a,b)内至少能找到一点ξ,使f’(ξ)=0,表明曲线上至少有一点的切线斜率为0,从而切线平行于割线AB,与x轴平行。
罗尔中值定理是微分学中一条重要的定理,是三大微分中值定理之一罗尔定理,是以法国数学家罗尔的名字命名的。罗尔定理设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续(其中a不等于b),在开区间(a,b)上可导,且f(a)=f(b),那么至少存在一点ξ∈(a、b),使得f‘(ξ)=0。
罗尔在代数学方面做过许多工作,曾经积极采用简明的数学符号如“=”、“ˇ√ ̄”等撰写数学著作;研究并掌握了与现代一致的实数集的序的观念以及方程的消元方法;提出所谓的级联法则来分离代数方程的根。
参考资料来源:人民网——2015考研数学重要知识点总结
四、罗尔定理是什么
一:罗尔定理:如果函数f(x)满足:(1)在闭区间[a,b]上连续(其中a不等于b);(2)在开区间(a,b)内可导;(3)在区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b),
那么在区间(a,b)内至少存在一点ξ(a<ξ
罗尔定理是以法国数学家罗尔的名字命名的。
罗尔定理的三个已知条件的几何意义是:f(x)在[a,b]上连续表明曲线连同端点在内是无缝隙的曲线;f(x)在内(a,b)可导表明曲线y=f(x)在每一点处有切线存在;f(a)=f(b)表明曲线的割线(直线AB)平行于x轴.罗尔定理的结论的直观意义是:在(a,b)内至少能找到一点ξ,使f'(ξ)=0,表明曲线上至少有一点的切线斜率为0,从而切线平行于割线AB,也就平行于x轴.
二:罗尔定理可以直观的理解为,如果一个可导的函数,两个端点值是一样的话,那肯定有个中间值是导数为0的。直观理解就是函数图像要先上升(下降)再下降(上升)回到原来的值,那中间有个地方肯定是比较平坦(不是很严格,直观想象)的。拉格朗日是两个端点值不一样,中间有个值能达到。证明的思想是构造函数,把斜的化成平的(直观想象)。
设函数f(x)在区间[a,b]上有定义,如果
(1)函数f(x)在闭区间[a,b]上连续;
(2)函数f(x)在开区间(a,b)内可导;
(3)函数f(x)在区间两端点处的函数值相等,即f(a)=f(b)
则在(a,b)内至少存在一个点a<ξ
当曲线方程满足罗尔定理的要求时,在区间内至少存在一点使得该点的切线的斜率为零,换句话说,该点的切线平行于x轴.
[例题]不用求出函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)的导数,说明方程f(x)=0有几个实根,并指出它们所在的区间。
解:由于函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)在整个实数轴上连续、可导,并且f(1)=f(2)=f(3)=f(4)=f(5)=0,分别在区间(1,2),(2,3),(3,4),(4,5)内应用罗尔定理,可得方程f(x)=0至少有4个实根,但由于f(x)是一个4次多项式,至多有4个实根,因此,方程f(x)=0只有4个实根,并且分别位于区间(1,2),(2,3),(3,4),(4,5)内。
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