2准备知识
对拉格朗日中值定理的证明方法有很多种,除了数学分析教材上的方法之外,还有许多是值得学习和借鉴的。
引理1 拉格朗日中值定理
引理1 设 在闭区间 连续。在开区间 上可导。则至少存在一点 ,使得 。
我们通过构造函数法、区间套定理给出拉格朗日中值定理的三种不同证明方法。应用构造函数法我们给出两种不同的证明,体现了罗尔定理在拉氏定理中的作用。
证法一:构造一般辅助函数, 满足在 上连续,在 上可导, 即 ,也就是 。所以 满足罗尔定理,则必然有一点 ,使得 ,
即 证法二:构造行列式型辅助函数来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
由于 在 上连续,在 内可导,所以 为 上的连续函数,且在 内可导,且 ,根据罗尔中值定理,最少存在一点 ,使得
则有故证法三:(利用区间套定理)
记 ,由区间套定理可得存在 ,使
同理存在 ,使 ,
如果无限的继续下去,便得闭区间列 满足:
故存在 ,且 ,
进而有
引理2 (柯西中值定理)
若函数 和 :满足:
在 上连续,在 上可导, 和 不同时为 ,则至少存在一点 ,使得