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《罗尔定理、拉格朗日、柯西中值定理、洛必达法则与导数的应用.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、内容概要名称主要内容(3.1、3.2)3.1名称条件结论中值罗尔至少存在定理中值y=f(x)(1)在[a,b]上连续;(2)在(a,b)一点9(a,b)使得定理内可导;(3)f(a)=f(b)0拉格朗日y=f(x)(1)在[a,b]上连续;(2)在(a,b)至少存在一点上€(a,b)使得中值定理内可导f/(9=f(b)-f(a)b—a柯西至少存在中值f(x)、g(x):(1)在[a,b]上连续,在(a,b)一点9(a,b)使得定理内可导;(2)在(a,b)内每点处g/(x)式0f/(9f(b)-f(a)g/(9b—a3.2基本形式洛必工型与—型未定式0旳达通分
2、或取倒数化为0DO法则1)血型:常用通分的手段化为上型或_型;基本形式0旳2)0,旳型:常用取倒数的手段化为0旳上型或一型,即:0旳00亠cQOQO08二二—或08=-—也;1/吆01/0«取对数化为000ln0一00基本形式1)0型:取对数得°»,其中皿0""“/0QOQQ或0lnOn08=n—1/0比2)100型:取对数得俨二e°ln1,其中血In1n0、0=二01/000odO0或吆,In1n二一;1/0处000lnco3)处型:取对数得处=e»亠0其中0In呛二08=二01/°°0odO0或0ln^二08==—。1/0旳课后习题全解习题3-1★1.下列
3、函数在给定区间上是否满足罗尔定理的所有条件?如满足,请求岀满足定理的数值。(1)f(x)=2x2-X-3,[_1,1.5];(2)f(x)=x.3-x[0,3]。知识点:罗尔中值定理。思路:根据罗尔定理的条件和结论,求解方程f/(E)=0,得到的根E便为所求。解:(1)2丁f(x)=2x-x-3在[-1,1.5]上连续,在(-1,1.5)内可导,且f(-1)=f(1.5)=0,•••f(x)=2X-X-3在[—1,15]上满足罗尔定理的条件。令f(E)=4E_1=0得1a(-1,1.5)即为所求。4(2)tf(x)=x.3-x在[0,3]上连续,在(03)内可
4、导,且f(0)=f(3)=0,••f(x)=x・.3-x在[0,3]上满足罗尔定理的条件。令f(a-厂a-——&0,得a二2(0,3)即为所求。2、3-E★2.验证拉格朗日中值定理对函数y=4x3—5x2…X—2在区间[0,1]上的正确性。知识点:拉格朗日中值定理。思路:根据拉格朗日中值定理的条件和结论,求解方程f(a二f⑴一f(0),若得到的根E[0,1]1-0则可验证定理的正确性。解:vy=f(x^4x3-5x2x-2在[0,1]连续,在(0,1)内可导,二y=4x3—5x2x-2在区间[0,1]上满足拉格朗日中值定理的条件。又f(1)=-2,f(0)二一
5、2,f(x)=12x2-10x•1,要使f徉)=f⑴-f(0)=0,只要:©=5兰用€(01),1-012'二二鼻卫(0,1),使f(卄也凹,验证完毕。121-0★3.已知函数f(x)=x4在区间[1,2]上满足拉格朗日中值定理的条件,试求满足定理的a解军:要使f(a=f(?:⑴,只要4a=15—-.:,从而a=-(1,2)即为满足定理的。★★4.试证明对函数y=px2qxr应用拉格朗日中值定理时所求得的点E总是位于区间的正中间。证明:不妨设所讨论的区间为[a,b],则函数y=px2•qx•r在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,22f(b)_f(a)前小(
6、pbqbr)_(paqar)从而有f(E),即2E•q=b—ab—ab+a解得E,结论成立。232★5.函数f(x)=x与g(x)=x-1在区间[1,2]上是否满足柯西定理的所有条件?如满足,请求出满足定理的数值E。知识点:柯西中值定理。思路:根据柯西中值定理的条件和结论,求解方程■mLf(b)—f(a),得到的根g(Eg(b)-g(a)解:(1,2)内的每一点处有32f(x)二x及g(x)二x1在[1,2]上连续,在(1,2)内可导,且在g(x)=2x=0,所以满足柯西中值定理的条件。要使丄■迫二f(2)-f(1),只要茎=-,解g(E)g(2)-g(1)2
7、E314得E(1,2),E即为满足定理的数值。9★★★6.设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(1)=0。求证:存在E■(0,1),使f(E、f(EE知识点:罗尔中值定理的应用f(e)思路:从f2E结论出发,变形为f2EEf(^)=0,构造辅助函数使其导函数为Ef/(x)x•f(x),然后再利用罗尔中值定理,便得结论。构造辅助函数也是利用中值定理解决问题时常用的方法。证明:构造辅助函数F(x)二xf(x),F(x)二f(x)•xf(x)根据题意F(x)二xf(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且F(1)=1f(1)=0,F(0)=0
8、f(0)=0,从而由罗尔中值定理得:存