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更新
This commit is contained in:
@@ -180,9 +180,9 @@ $\therefore a=1,b=e$。
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\paragraph{介值定理} \leavevmode \medskip
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\textbf{例题:}设$f(x)$在$[0,3]$上连续,$(0,3)$上可导,且$f(0)+f(1)+f(2)=3$,$f(3)=1$,证明存在$\varepsilon\in(0,3)$,使得$f'(\varepsilon)=0$。
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\textbf{例题:}设$f(x)$在$[0,3]$上连续,$(0,3)$上可导,且$f(0)+f(1)+f(2)=3$,$f(3)=1$,证明存在$\xi\in(0,3)$,使得$f'(\xi)=0$。
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解:对于一个导数$f'(\varepsilon)=0$,只会想到罗尔定理和拉格朗日中值定理两种方式。由于这里没有差式,所以很可能是罗尔定理。所以必须找到$f(a)=f(b)$。
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解:对于一个导数$f'(\xi)=0$,只会想到罗尔定理和拉格朗日中值定理两种方式。由于这里没有差式,所以很可能是罗尔定理。所以必须找到$f(a)=f(b)$。
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由于题目只给出特定条件而没有给出$f(x)$的表达形式,所以无法使用求原函数的方式证明。$f(3)=1$是唯一已知固定常数值的,所以想在$(0,3)$上找到一点$c$,使得$f(c)=f(3)=1$。
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@@ -252,11 +252,11 @@ $f(a)\geqslant f(a+b)-f(b)$,所以$f(a+b)\leqslant f(a)+f(b)$。
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这种题目就是证明某个式子成立,式子一边是常数一边是导数式子,要证明,就要将导数式子转换为原函数,方法跟罗尔定理使用的转换原函数的技巧一样。
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\textbf{例题:}设$f(x)$在$[0,1]$上连续且可导,证明存在一点$\varepsilon\in(0,1)$,使得$f(1)=3\varepsilon^2f(\varepsilon)+\varepsilon^3f'(\epsilon)$。
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\textbf{例题:}设$f(x)$在$[0,1]$上连续且可导,证明存在一点$\xi\in(0,1)$,使得$f(1)=3\xi^2f(\xi)+\xi^3f'(\epsilon)$。
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证明:由$3\varepsilon^2f(\varepsilon)+\varepsilon^3f'(\epsilon)$,可推出原函数为$x^3f(x)$,令$F(x)=x^3f(x)$,则其在$(0,1)$也可导。
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证明:由$3\xi^2f(\xi)+\xi^3f'(\epsilon)$,可推出原函数为$x^3f(x)$,令$F(x)=x^3f(x)$,则其在$(0,1)$也可导。
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即使用拉格朗日中值定理,$F(1)-F(0)=F'(\varepsilon)$,$\varepsilon\in(0,1)$。即$f(1)=3\varepsilon^2f(\varepsilon)+\varepsilon^3f'(\epsilon)$。
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即使用拉格朗日中值定理,$F(1)-F(0)=F'(\xi)$,$\xi\in(0,1)$。即$f(1)=3\xi^2f(\xi)+\xi^3f'(\epsilon)$。
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\subsubsection{对数函数特性}
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@@ -278,13 +278,13 @@ $f(a)\geqslant f(a+b)-f(b)$,所以$f(a+b)\leqslant f(a)+f(b)$。
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证明存在两个不同的点在同一个区间满足一个不等式。如果两个点彼此存在一定关系,如上面式子转换的例子$a+b$,$a$,$b$,那么我们可以使用转换,如果两个完全独立的变量,则这种方式没用,我们可以考虑划分区间,假定这两个点在不同的区间,中间以一个区间变量分隔,由于拉格朗日中值定理中两个变量只会出现一次,而间隔变量会出现多次,所以对其分别拉格朗日中值定理,就可以把两个变量换成以间隔变量表示的形式,将两个无关变量的式子变成一个变量的式子。
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\textbf{例题:}设函数$f(x)$在$[0,1]$上连续,在$(0,1)$内可导,且$f(0)=0$,$f(1)=1$,证明存在不同的$\varepsilon_1$、$\varepsilon_2$,使得$\dfrac{1}{f'(\varepsilon_1)}+\dfrac{1}{f'(\varepsilon_2)}=2$。
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\textbf{例题:}设函数$f(x)$在$[0,1]$上连续,在$(0,1)$内可导,且$f(0)=0$,$f(1)=1$,证明存在不同的$\xi_1$、$\xi_2$,使得$\dfrac{1}{f'(\xi_1)}+\dfrac{1}{f'(\xi_2)}=2$。
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证明:使用$\varepsilon$将$[0,1]$划分为$[0,\varepsilon]$和$[\varepsilon,1]$两个区间,假定$\varepsilon_1$、$\varepsilon_2$分别在这两个区间上。
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证明:使用$\xi$将$[0,1]$划分为$[0,\xi]$和$[\xi,1]$两个区间,假定$\xi_1$、$\xi_2$分别在这两个区间上。
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分别对其进行拉格朗日:$f(\varepsilon)-f(0)=f'(\varepsilon_1)(\varepsilon-0)$,即$\dfrac{1}{f'(\varepsilon_1)}=\dfrac{\varepsilon}{f(\varepsilon)}$,$f(1)-f(\varepsilon)=f'(\varepsilon_2)(1-\varepsilon)$,即$\dfrac{1}{f'(\varepsilon_2)}=\dfrac{1-\varepsilon}{1-f(\varepsilon)}$。
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分别对其进行拉格朗日:$f(\xi)-f(0)=f'(\xi_1)(\xi-0)$,即$\dfrac{1}{f'(\xi_1)}=\dfrac{\xi}{f(\xi)}$,$f(1)-f(\xi)=f'(\xi_2)(1-\xi)$,即$\dfrac{1}{f'(\xi_2)}=\dfrac{1-\xi}{1-f(\xi)}$。
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即$\dfrac{1}{f'(\varepsilon_1)}+\dfrac{1}{f'(\varepsilon_2)}=\dfrac{\varepsilon}{f(\varepsilon)}+\dfrac{1-\varepsilon}{1-f(\varepsilon)}$,任取$f(\varepsilon)=\dfrac{1}{2}$,原式等于2,得证。
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即$\dfrac{1}{f'(\xi_1)}+\dfrac{1}{f'(\xi_2)}=\dfrac{\xi}{f(\xi)}+\dfrac{1-\xi}{1-f(\xi)}$,任取$f(\xi)=\dfrac{1}{2}$,原式等于2,得证。
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\subsubsection{查找特定值}
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