考研数学中值定理总结
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中值定理一向是经济类数学考试的重点(当然理工类也常会考到),咪咪结合老陈的书和一些自己的想法做了以下这个总结,希望能对各位研友有所帮助。
1、 所证式仅与ξ相关
①观察法与凑方法
1 ()[0,1](0)(1)(0)0
2() (,)()1 ()()2()0(1) ()() [()]()f x f f f f a b f x f x xf x f x f x xf x xf x xf x '==='ζ''ζ∈ζ=-ζ
'''''ζ--='''''''=L 例设在上二阶可导,试证至少存在一点使得分析:把要证的式子中的换成,整理得由这个式可知要构造的函数中必含有,从找突破口
因为()(1) ()()[()()]0()()[()]0
()(1)()()
f x f x f x xf x f x f x f x xf x F x x f x f x '+'''''''''''--+=⇒--='=--,那么把式变一下:
这时要构造的函数就看出来了
②原函数法
⎰-⎰-⎰
===⇒=⇒+=⇒='ζζζ=ζ'∈ζ∃==⎰dx
x g dx x g dx x g e x f x F C C e x f Ce x f C dx x g x f x g x f x f x g f f g f b a b a x g b f a f b a b a x f )()()()()( )( )(ln )()(ln )()()(
)
()()(),( ],[)()()( ),(],[)( 2 很明显了
,于是要构造的函数就现在设换成把有关的放另一边,同样有关的放一边,与现在把与方法
造的函数,于是换一种是凑都不容易找出要构分析:这时不论观察还使得求证:上连续
在,又内可导,上连续,在在设例两边积分00
③一阶线性齐次方程解法的变形法
0 ()()()[,](,)()0
()()
(,)()()()()0 [()()]pdx pdx
f pf p x u x e F x f e f x a b c a b f c f f a a b f b a
f f a f b a
f f a '+=⎰⎰==⋅'∈=ξ-'ξ∈ξ=
-ξ-'ξ-=-'⇒ξ-对于所证式为型,(其中为常数或的函数)
可引进函数,则可构造新函数例:设在有连续的导数,又存在,使得求证:存在,使得分析:把所证式整理一下可得:11[()()]00 () C=0()[()()]
()() ()0()() x x
dx b a b a b a f f a f pf b a u x e e F x e f x f a f b f a f c f b f a b a ---'-ξ-=+=-⎰==--'==⇒=---,这样就变成了型引进函数=(令),于是就可以设注:此题在证明时会用到这个结论 2、所证式中出现两端点
①凑拉格朗日
a
b a af b bf f f F x xf x F f f a
b a af b bf b a b a b a x f --=ζ'ζ+ζ=ζ'=ζ'ζ+ζ=--∈ζ)()()()()( ),()( )()()()(),( ),(],[)( 3 下
用拉格朗日定理验证一可以试一下,不妨设
证的式子的特点,那么分析:很容易就找到要使得证明至少存在一点内可导
上连续,在在设例
②柯西定理 数就很容易证明了
用柯西定理设好两个函没有悬念了
于是这个式子一下变得分子分母同除一下是交叉的,变换一下,发现容易看出来了
这题就没上面那道那么的式子分析:先整理一下要证,使得
至少存在一点可导,证明在在,设例 )
()( )()( )()()
()()()()
()( ),(],[)( 4 12122121212121211
11
012121221212121x x x x x x x x x x x x x x x x e e e
x f e x f e
x f e x f e c f c f e
e x
f e x f e c f c f x f x f e e e e c x x x x x f x x ---'-=--'-=-<<+
③k 值法
。
,用罗尔定理证明即可记得回带,验证可知那么进入第二步,设还是一样的
称式,也是说互换很容易看出这是一个对整理得设量的这个式子
的形式了,现在就看常以此题为例已经是规范两边
常量的式子分写在等号第一步是要把含变量与值法
方法叫做在老陈的书里讲了一个呢?
很好上面那题该怎么办对柯西定理掌握的不是分析:对于数四,如果仍是上题
k x F x F k x f e x F x x k x f e k x f e k e
e x
f e x f e k x x x x x x x )
()(])([)( ])([])([ )
()( 21212112212121=-=-=-=----- ④泰勒公式法 老陈常说的一句话,管它是什么,先泰勒展开再说。当定理感觉都起不上作用时,泰勒法往往是可行的,而且对于有些题目,泰勒法反而会更简单。
3、所证试同时出现ξ和η
①两次中值定理
)]()([)( )( )]()([ )()()( )
()(])([)]()([ )]()([)]()([),( )()( ),(],[)( 5 η'+η=--==ζ'=----=η'+η--=η'='η=η'+η=η'+ηηζ=η'+η∈ηζ==ηζ
ζηηηζ
ηζ-ηf f e a b e e e G e x G e a b e e a b e e f f e a
b a f e b f e F x f e x F f e f f e e f f e f f e b f a f b a b a x f a
b x a
b a b a b x 得到
则再用拉格朗日定理就令这个更容易看出来了,的关系就行了与只要找到再整理一下利用拉格朗日定理可得,设很容易看出子下手试一下
那么可以先从左边的式一下子看不出来什么,分开,那么就有与分析:首先把使得,试证存在内可导,上连续,在在例1
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②柯西定理(与之前所举例类似)
有时遇到ξ和η同时出现的时候还需要多方考虑,可能会用到柯西定理与拉氏定理的结合使用,在老陈书的习题里就出现过类似的题。