升研教育考研频道为23考研、24考研的同学们整理了“考研高数:微分中值定理”的相关信息,希望对正在备考的你有所帮助。考研复习效率不高怎么办?自己备考抓不住重点?想报考985/211等热门院校,但是没把握?升研教育推出考研集训营,全日制封闭式面授,10余年授课经验的老师,浓厚的学习氛围助你冲击目标、一战上研!
微分中值定理
一、罗尔定理
设函数f(x)满足
(1)在闭区间[a,b]上连续;
(2)在开区间(a,b )内可导;
(3) f(a)= f(b)
则存在ξ∈(a,b),使得f'(ξ)=0
几何意义:
条件(1)说明:曲线y= f(x)在A(a, f(a))和B(b, f(b))之间是连续曲线;[包括点A和点B]。
条件(2)说明:曲线y= f(x)在A, B之间是光滑曲线,也即每一点都有不垂直于x轴的切线[不包括点A和点B]。
条件(3)说明:曲线y= f(x)在端点A和B处纵坐标相等。
结论说明曲线y= f(x)在点A和点B之间[不包括点A和点B ]至少有一点,它的切线平行于x轴。
例题:
二、拉格朗日中值定理
设函数f(x)满足
(1)在闭区间[a,b]上连续;
(2)在开区间(a,b)内可导,则存在ξ∈(a,b),使得或写成f(b)- f(a)=f"(ξ)(b-a) (a<ξ<b),有时也写成f(x0+Δx)- f(x0)= f'(x0+ θΔx).Δx (0<θ<1)这里x0相当a或b都可以,Δx 可正可负。
几何意义:
条件(1)说明:曲线y= f(x)在点A(a, f(a))和点B(b, f(b))之间[包括点A和点B ]是连续曲线
条件(2) 说明:曲线y= f(x)[不包括点A和点B ]是光滑曲线。
结论说明:曲线y= f(x)在A,B之间[不包括点A和点B],至少有点,它的切线与割线AB是平行的。
推论1若f(x)在(a,b)内可导,且f"(x)=0,则f(x)在(a, b)内为常数。
推论2若f(x)和g(x)在( a,b )内可导,且f"(x)= g(x;,则在(a,b)内f(x)=g(x)+C,其中C为一个常数。
(注:拉格朗日中值定理为罗尔定理的推广,当f(a)= f(b)特殊情形,就是罗尔定理)
例题:
三、柯西中值定理
设函数f(x)和g(x)满足:
(1)在闭区间[a,b ]上皆连续;
(2)在开区间(a,b )内皆可导;且g'(x)≠0, 则存在ξ∈(a, b)使得
(注:柯西中值定理为拉格朗日中值定理的推广,特殊情形g(x)=x时,柯西中值定理就是拉格朗日中值定理)
几何意义:考虑曲线的参数方程
点A(g(a), f(a)),点B(g(b), f(b))曲线在上是连续曲线,除端点外是光滑曲线,那么在曲线上至少有一点,它的切线平行于值得注意:在数学理论上,拉格朗日中值定理最重要,有时也称为微分学基本定理。罗尔定理看作格朗日中值定理的预备定理,柯西中值定理虽然更广,但用得不太多。在考研数学命题中,用罗尔定理最多,其次是用拉格朗日中值定理,而用柯西中值定理也是较少。
四、泰勒定理(泰勒公式)
定理1 (带皮亚诺余项的n阶泰勒公式)
设f(x)在x0处有n阶导数,则有公式
(x→x0),其中Rn(x)=ο[(x-x0)"] (x→xo)称为皮亚诺余项。
定理2:(带拉格朗日余项的n阶泰勒公式)
设f(x)在包含x0的区间(a,b)内有n+1阶导数,在[a,b] 上有n阶连续导数,则对x∈[a,b],有公式
其中(ξ在x0与x之间)称为拉格朗日余项。
上面展开式称为以x0为中心的n阶泰勒公式。x0= 0时,也称为麦克劳林公式。
如果那么泰勒公式就转化为泰勒级数,这在后面无穷级数中再讨论。
例题:
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