如何理解柯西中值定理f x g x 都在x ?

時間 2021-05-30 15:47:19

1樓:Jameson

學到這的時候,我也是覺得想要給柯西中值定理建立幾何直觀太難了

羅爾定理是:兩端固定,有起必有伏,起伏之間必有「峰」,峰就是駐點,駐點處切線斜率f'(x0)=0,即切線平行於x軸

拉格朗日中值定理是:兩端固定的直線f(a)=f(b)=c旋轉成直線L(AB):y-f(a)=(x-a)*k(AB),此時切線跟著旋轉,f'(x0)=k(AB)

到了柯西中值定理的時候,兩個函式,難以建立幾何直觀,這時就不得不從引數方程的角度,令g(x)=t,f(x)=f[g^-1(t)]=h(t),將自變數從x轉變為t,此時就需要考慮x=g^-1(t)的存在情況,接著順著這個思路把f(x)和g(x)兩個函式降維成h(t)這乙個自變數為t的函式,然後回到拉格朗日中值定理

這個過程建議自己完成一遍,這樣就能體會同濟課本中,柯西中值定理的乙個條件g'(x)≠0為什麼存在了,因為嚴格單調函式才保證存在反函式,而實際上如果採用構造輔助函式F(x)=f(x)-*g(x),然後應用羅爾定理這種做法,會發現g'(x)≠0是乙個限制更多的條件,實際上只要g(b)≠g(a),且f'(x)和g'(x)不同時為0即可。當然如果限制「在(a,b)上g'(x)≠0恆成立」,也是可以推出上面這兩個條件的,因為如果g'(x)≠0,就不可能有f'(x)和g'(x)同時為0,而且此時g(x)嚴格單調,必有g(b)≠g(a)。不可否認g'(x)≠0是個更容易判斷和應用的條件,但相對而言更嚴格了一點,限制了定理在某些情況的應用

2樓:水目痕

畫得有點亂,若g'(x)為定值,設 g'(x)≡a,如果f(a)-f(b)/g(a)-g(b)=1,柯西中值定理的意思是可以找到一點f'(ξ)/g'(ξ)=1,則找到一點f'(ξ)=a,這樣有什麼矛盾呢?

3樓:范特西

柯西定理的推倒應用構造輔助函式,然後同時積分的方法。切忌用拉格朗日推柯西!!!另外柯西定理中的中值應保證gx與fx是同乙個中值。

4樓:無人的城市

沒看懂題主的意思…

如果是要證明Cauchy中值的話直接構造輔助函式用Rolle即可:

F(x)=(f(x2)-f(x1))g(x)-(g(x2)-g(x1))f(x)

而F(x1)=F(x2)

由Rolle定理即得結論.

柯西中值定理的幾何意義是什麼?請賜教!!!?

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