柯西中值定理
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柯西中值定理是拉格朗日中值定理的推廣,是微分學的基本定理之一。其幾何意義為,用參數方程表示的曲線上至少有一點,它的切線平行於兩端點所在的弦。該定理可以視作在參數方程下拉格朗日中值定理的表達形式。
柯西中值定理粗略地表明,對於兩個端點之間的給定平面弧,至少有一個點,使曲線在該點的切線平行於兩端點所在的弦。
如果函數 f(x) 及 g(x) 滿足
在閉區間 [a,b] 上連續;
在開區間 (a,b) 內可導,
對任意 ,
那麼在 (a,b) 內至少有一點 ξ(a < ξ < b) 使等式成立。
其幾何意義為:用參數方程表示的曲線上至少有一點,它的切線平行於兩端點所在的弦。
首先,如果 g(a) = g(b),由羅爾定理,存在一點 使得 g'(x0) = 0,與條件3矛盾。所以 。
令 。那麼
h 在 [a,b] 上連續,
h 在 (a,b) 上可導,
。
由羅爾定理,存在一點 使得 h'(ξ) = 0。即 。命題得證。
構造的函數是怎麼想到的?