一个命题的证明及其推广.doc

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1、一个命题的证明及其推广摘要利用介值定理和拉格朗日中值定理证明命题，并对命题进行了推广．关键词命题；证明；推广高等数学中关于含有多个的关系式的命题的证明问题，往往利用拉格朗日中值定理证明之．本文利用介值定理和拉格朗日中值定理先证明命题，之后对命题进行了推广．在证明过程中充分体现了点的选取之重要性．命题设函数在上连续，在内可导，且，，．则存在，使得．命题的证明因，，，知．因，在上连续，由介值定理知，存在，使得．而在区间和上满足拉格朗日中值定理条件，故存在，使得，注意到，因此有，和，两式相加得，．证毕．注在上述命题的证明过程中，在区间找到合适的点，且满足是很重要的一步

2、，而是函数值域的中点．考虑取值域的等分点，令，在（这里取）上分别运用拉格朗日中值定理，得到如下更一般的结论：结论1条件同命题，则存在，使得．结论1证明因，由介值定理知，存在，使得．记.注意到，函数在上满足拉格朗日中值定理条件，故存在，使得即左右两边对求和，得．证毕．注观察命题的结论，稍作变形为，据此得到启发，若取，，能否证明？结论2条件同命题，则，且，存在，使得．结论2证明因，故由介值定理知，存在，使得．注意到在和满足拉格朗日中值定理的条件，故存在，使得，，即和，两式相加得，．证毕．事实上，在命题的基础上（条件同命题），可进一步作如下推广．结论3，且，存在，使得

3、．结论4，存在，使得．结论5，存在，使得．结论3证明因，由介值定理知，存在，使得，．记，则，．注意到函数在上满足拉格朗日中值定理的条件知，故存在，使得，即，两边对求和，即得．证毕．结论4证明当时，结论显然成立．下证时结论也成立．当时，因，由介值定理知，存在，使得．注意到函数在区间和上满足拉格朗日中值定理条件，故存在，使得，，即和，即，．证毕．结论5证明因，由介值定理得，存在，使得．显见，．注意到函数在区间上满足拉格朗日中值定理条件，故存在，使得即，上式两边对求和，得．证毕．注注意到上述命题与结论中和的取值均有限制，有局限性．为此笔者推广了如下更一般的结论：结论6

4、条件同命题，则，存在，使得．结论6证明记，，，，则．由介值定理知，存在，使得，这里，．注意到函数在区间上满足拉格朗日中值定理条件，故存在，使得，即，上式两边对求和，得．证毕．本文利用拉格朗日中值定理、介值定理，由命题这一简单结论出发，推广出了一系列更有价值的结论，直到得出结论7这个总结性的结论．对学生高等数学的学习和高校教师的教学有指导意义．参考文献[1]同济大学应用数学系．高等数学[M]．北京：高等教育出版社，2007