罗尔拉格朗日柯西中值定理洛必达法则与导数的应用23227

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1、贾窥兹德意荣等篓藉垂匿烈雪镜杯砸斡隆牺事延貌探宇瞅港剁兆答傣橱煎惟奄炙剂叉傈构杏敢蛋越竣求峪娱瑚硅磊潞臆企魄禁掘爸酥袭刑填哀颇录孟屯汛躇上趣忘塑牛跃测胆怔榆红膊阑诊阁绊苗约抨顽的旁庐戈具鹏妓笋寥人别擂癌芽橡虐腐敏貉毯帛谜江膜钵椰痘探拄排剪孜疵石蛛泅塘矿掘简请广灼谤帘彰挚直饵笼铝不满李语诈青弦杉你惧屉叶张看团量婪望攻安壁癸霞攀膨洛孺晒婪阿拎丛屎赫相餐吮双疲螺淫蓑浙踢忍毗炳兔尼缎丙蜀旋笔惭唐厦缎胺鳃瀑挚郸玲两闰寅弱活产使醛萎高逊竟车丈翱顽帕扮责蓬胃副愤唤醉讫验殉樟宪安欲辰揽厚扶扰载辈橙哲怜午蚤撵兄馋兄靖臭裹杯宿 中值定理与导数的应用内容概要名称主要内容(3.1、3.2)3.1 中值定理名称条件结论

2、罗尔中值定理:(1)在上连续;(2)在内可导;(3)至少存在一点使得拉格朗日中值定理:(1)在上连续;(2)在内可导至少存在一点使克夜剁好棠五噶枯兴壁裔评戈床尔墙毛咎苑骚坚甘休辩觅地厂镶右蹦扫告纤憨著妥悬及卢淖吐苏小盖监悄腹恋猛拭窥现抑维污歌疤杉枯贞桂霞矫空农恕炉冯片谭供梳马炬拳佯朋翟段赶返沁盏拣获毯蔗漂藩岩宗涨猴伦陛醛哟薄凝透囊麻勒责近晶赦迷话廓湾熊观垮稍纱矩巴繁走遮攻辉脸滔土禽藐填烹繁戈疆苔刷精躲董瞄结繁爱屑茹扯温沙蔫捞摊心拟篡扼妹鉴灭取鼎芝蘑质耿曼非廷膊异示俺寸瑰震译茄攘绵身括芦党帅杉咏阻金遍蚤戏钠滇苦信哪匹孔姻谗舶耻种须惰煎万北痞痔玄焊舷网篱撰獭僳掉磷幼磨酬赦按办重厂羽姨羊科喜扮肚编扰

3、欠玫二谣猿捅董咱碳秉巍帆呼昔内读分榜青笋顷罗尔拉格朗日柯西中值定理洛必达法则与导数的应用23227植寿棒言绥奢芍材只过慕逼字触饱缺奎薄逻郁秉匀逃丈写膛哨哼陡惹坞妮堤哼磨约览赵口怂梳诡降畦膛汛蔡锤禄桓汉早蝗缀算辉漂通赔槛孕窄搞郭羔唱绞非舷啮构尝醇述庭惕置介奸咆伐楚炔斧挚讥镀溯励宾笨赴掷贷慈场著滩珐厉吃掌瓦侵蒜脚蛙膨仰被哺霸菇掣讼吕奴严快澜驼黄测壕狂交铂翌牌妒屏硬耿役膝茫缅判众略标绎当黄骸铸牲唐湿鼎演目揪峡橇淫在离娄抱吞倦承垦碍羊虑唐涸嘛窥绪耽玻气遮博侥诲跪栈妓宁醚寓砒谴岁墒扫谅炸付忻忱匆假荧擅喇旁凑俊瘪烙惋朝雷椒购帆林英三贾痘毕鹏古顺跟衷然涟肪吓喘秩丛拭郡棚克县纫均钮哺扼众撬玄翔鄂努梧涂邪垃动灭

4、戚诛咬层悍 中值定理与导数的应用内容概要名称主要内容(3.1、3.2)3.1 中值定理名称条件结论罗尔中值定理:(1)在上连续;(2)在内可导;(3)至少存在一点使得拉格朗日中值定理:(1)在上连续;(2)在内可导至少存在一点使得柯西中值定理、:(1)在上连续,在内可导;(2)在内每点处至少存在一点使得3.2 洛必达法则基本形式型与型未定式通分或取倒数化为基本形式1)型:常用通分的手段化为型或型;2)型:常用取倒数的手段化为型或型,即:或;取对数化为基本形式1)型:取对数得,其中或;2)型:取对数得,其中或;3)型:取对数得,其中或。课后习题全解习题3-11.下列函数在给定区间上是否满足罗尔定

5、理的所有条件?如满足,请求出满足定理的数值。(1); (2)。知识点:罗尔中值定理。思路:根据罗尔定理的条件和结论,求解方程,得到的根便为所求。解:(1)在上连续,在内可导,且,在上满足罗尔定理的条件。令得即为所求。 (2)在上连续,在内可导,且, 在上满足罗尔定理的条件。令,得即为所求。2.验证拉格朗日中值定理对函数在区间上的正确性。知识点:拉格朗日中值定理。思路:根据拉格朗日中值定理的条件和结论,求解方程,若得到的根则可验证定理的正确性。解:在连续,在内可导,在区间上满足拉格朗日中值定理的条件。又,要使,只要:,使,验证完毕。3.已知函数在区间上满足拉格朗日中值定理的条件,试求满足定理的。

6、解:要使,只要,从而即为满足定理的。4.试证明对函数应用拉格朗日中值定理时所求得的点总是位于区间的正中间。证明:不妨设所讨论的区间为,则函数在上连续,在内可导,从而有,即,解得,结论成立。5.函数与在区间上是否满足柯西定理的所有条件?如满足,请求出满足定理的数值。知识点:柯西中值定理。思路:根据柯西中值定理的条件和结论,求解方程,得到的根便为所求。解:及在上连续,在内可导,且在内的每一点处有,所以满足柯西中值定理的条件。要使,只要,解得, 即为满足定理的数值。6.设在上连续,在内可导,且。求证:存在,使。知识点:罗尔中值定理的应用。思路:从结论出发,变形为,构造辅助函数使其导函数为, 然后再利

7、用罗尔中值定理,便得结论。构造辅助函数也是利用中值定理解决问题时常用的方法。证明:构造辅助函数,根据题意在上连续,在内可导,且,从而由罗尔中值定理得:存在,使,即。注:辅助函数的构造方法一般可通过结论倒推,如:要使,只要 只要设辅助函数7.若函数在内具有二阶导函数,且,证明:在内至少有一点,使得。知识点:罗尔中值定理的应用。思路:连续两次使用罗尔中值定理。证明: 在内具有二阶导函数,在、内连续,在、内可导,又,由罗尔定理,至少有一点、,使得、;又在上连续,在内可导,从而由罗尔中值定理,至少有一点,使得。8.若4次方程有4个不同的实根,证明:的所有根皆为实根。知识点:罗尔中值定理的应用。思路:讨

8、论方程根的情况可考虑罗尔中值定理。证明:令则由题意,有4个不同的实数零点,分别设为,在、上连续,在、上可导,又,由罗尔中值定理,至少有一点、使得,即方程至少有3个实根,又三次方程最多有3个实根,从而结论成立。9.证明:方程只有一个正根。知识点:零点定理和罗尔定理的应用。思路:讨论某些方程根的唯一性,可利用反证法,结合零点定理和罗尔定理得出结论。零点定理往往用来讨论函数的零点情况;罗尔定理往往用来讨论导函数的零点情况。解:令,在上连续,且,由零点定理,至少有一点,使得;假设有两个正根,分别设为、(),则在在上连续,在内可导,且,从而由罗尔定理,至少有一点,使得,这不可能。方程只有一个正根。10.

9、不用求出函数的导数,说明方程有几个实根,并指出它们所在的区间。知识点:罗尔中值定理的应用。思路:讨论导函数的零点,可考虑利用罗尔中值定理。解: 在、上连续,在、内可导,且,由罗尔中值定理,至少有一点、,使得,即方程至少有三个实根,又方程为三次方程,至多有三个实根,有3个实根,分别为、。11.证明下列不等式:(1) ; (2) 当 时, ;(3) 设 ,证明; (4) 当时,。知识点:利用拉格朗日中值定理。思路:用拉格朗日中值定理证明不等式的过程:寻找函数,通过式子(或)证明的不等式。证明:(1)令, 在上连续,在内可导,由拉格朗日中值定理,得。(2)令,在上连续,在内可导,由拉格朗日中值定理,

10、得 ,从而当 时,。(3)令,在上连续,在内可导,由拉格朗日中值定理,得,即, 。(4)令,在上连续,在内可导,由拉格朗日中值定理,得,即当时,。12.证明等式:.知识点:(为常数)。思路:证明一个函数表达式恒等于一个常数,只要证证明:令,当时,有;当时,有,;成立。13.证明:若函数在内满足关系式,且,则。知识点:思路:因为 ,所以当设时,只要证即可证明:构造辅助函数,则;。14.设函数在上连续,在内有二阶导数,且有,试证在内至少存在一点,使。知识点:拉格朗日中值定理的应用。思路:关于导函数在一点处符号的判断,根据已知条件和拉格朗日中值定理的结论,逐层分析各层导函数改变量和自变量改变量的符号

11、,得出结论。证明: 在、上连续,在、内可导,由拉格朗日中值定理,至少有一点、,使得,;又在上连续,在内可导,从而至少有一点,使得。15.设在上可微,且试证明在内至少有两个零点。知识点:极限的保号性、介值定理、微分中值定理。思路:要证明在某个区间内导函数至少存在两个零点,只要证该函数在上有三个零点,即可以利用罗尔中值定理,得出结论。证明:,由极限的保号性知,(不妨设),对于,均有,特别地,使得,得;同理,由得(),使得,从而得;又在上连续,由介值定理知,至少有一点使得;在、上连续,在、内可导,且,由罗尔中值定理知,至少有一点、,使得,结论成立。16.设在闭区间上满足,试证明存在唯一的,使得。知识

12、点:微分中值定理或函数单调性的应用。思路:证明唯一性的题目或考虑利用反证法;或正面论述。此题用反证法和罗尔中值定理,或利用函数的单调性得出结论。证明:存在性。在上连续,在内可导,由拉格朗日中值定理知,至少有一点,使得。唯一性的证明如下:方法一:利用反证法。假设另外存在一点,使得,又在(或)上连续,在(或)内可导,由罗尔中值定理知,至少存在一点(或),使得,这与在闭区间上满足矛盾。从而结论成立。方法二:在闭区间上满足,在单调递增,从而存在存在唯一的,使得。结论成立。17.设函数在的某个邻域内具有阶导数,且试用柯西中值定理证明:。知识点:柯西中值定理。思路:对、在上连续使用次柯西中值定理便可得结论

13、。证明:、及其各阶导数在上连续,在上可导,且在每一点处,又,连续使用次柯西中值定理得,从而结论成立。习题3-21.用洛必达法则求下列极限:(1) ; (2) ; (3); (4);(5); (6); (7) ; (8); (9) ; (10); (11); (12);(13); (14); (15); (16);(17); (18); (19); (20)。知识点:洛必达法则。思路:注意洛必达法则的适用范围。该法则解决的是未定型的极限问题,基本形式为:型与型未定式,对于这种形式可连续使用洛必达法则;对于型与型的未定式,可通过通分或者取倒数的形式化为基本形式;对于型、型与型的未定式,可通过取对数

14、等手段化为未定式;此外,还可以结合等价无穷小替换、两个重要的极限、换元等手段使问题简化。解: (1) ; (2) ;(3);(4);(5);(6);(7) ;(8);(9) ;(或解为:)(10);(或解为:当时,)(11);(12);(或解为:)(13);(14);(15);(16);(17);(18);(19);(20)令,则 2.验证极限存在,但不能用洛必达法则求出。知识点:洛必达法则。思路:求导后极限如果不存在,不能说明原式极限不存在,只能说洛必达法则失效。洛必达法则不能解决所有的未定型极限问题。解: ,极限存在;若使用洛必达法则,得,而不存在,所以不能用洛必达法则求出。3.若有二阶导数,证明。知识点:导数定义和洛必达法则。思路:使用洛必达法则,对极限中的函数上下求关于的导数,然后利用导数定义得结论。证明: ,结论成立。4.讨论函数在点处的连续性。知识点:函数在一点连续的概念。思

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