微分中值定理(拉格朗日中值定理)

首先,要理解微分中值定理,首先就要明白极值点的定义。极值点在书上的定义为:

若函数f(x)在x0的一个邻域D有定义,且对D中除x0的所有点,都有f(x)<f(x0),则称x0是函数f(x)的一个极大值。同理,若对D的所有点,都有f(x)>f(x0),则称x0是函数f(x)的一个极小值。 该定义值得我们注意的就是:极值点的讨论是在的一个邻域D中来进行的。那么我们将上述的语言描述换成图像来表示,就好理解多了:

极大值(图1)

极大值(图2)

极小值(图3)

极小值(图4)

为什么要给出这四个图像,目的就是为了让大家明白极值点的情况下存在可导和不可导的情况。显然上图中:极大值(图1)、极小值(图3)是在x0的δ邻域内可导的。而极大值(图2)极小值(图4)在x0的δ邻域内是不可导的。于是为了方便研究可导的情况,我们就要剔除不可导的形式,于是在定义的时候,往往需要加入区间内可导,这样的条件来排除不可导情况,即排除图2和图4的情形。

说完了极值,现在我们来说说费马引理:其实很简单,费马引理说的就是将图1和图3拿出来研究发现,符合这两种情况下的极值点有个特点就是f'(x0)=0。即是极值点处的导数等于0。前提当然是可导,目的就是为了排除图2和图4的情形。

后续将继续讲解罗尔定理等微分三大中值定理!

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