80 likes | 208 Views
吉林大学远程教育. 大学文科数学. (微积分学). 第二十三讲. 主讲: 杨荣 副教授. 证 先用反证法证明 g ( b ) - g ( a )≠0 ,若不然,即有 g ( b ) = g ( a ). 则由罗尔定理知,至少存在一点 x 0 ∈ ( a , b ), 使得 ,此与条 件(3)矛盾,故有 g ( b ) - g ( a )≠0。. 3.3 柯西定理. 作为拉格朗日定理的推广,我们证明如下柯西定理:.
E N D
吉林大学远程教育 大学文科数学 (微积分学) 第二十三讲 主讲:杨荣副教授
证 先用反证法证明g(b) - g(a)≠0,若不然,即有g(b) = g(a). 则由罗尔定理知,至少存在一点x0∈ (a,b),使得 ,此与条 件(3)矛盾,故有g(b) - g(a)≠0。 3.3 柯西定理 作为拉格朗日定理的推广,我们证明如下柯西定理: 定理5 设函数 f (x) 和 g(x) 满足条件: (1)在闭区间[a,b]上连续; (2)在开区间(a,b)内可导; 则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得
显然F (x)满足罗尔定理的三个条件,因此,在(a,b)内至少存在一点 ξ,使得 ,即 为证明等式成立,我们作辅助函数 即 注 容易看出,拉格朗日中值定理是柯西定理当 g (x) = x时的 一个特殊情况。柯西定理的一个直接应用是证明下面的洛必达法则。 例49设 0 < a < b,证明至少存在一点ξ∈ (a,b) ,使得 blna-alnb=(b-a)(lnξ-1).
(2)在点a的去心邻域内可导,即 存在,且 (3)极限 存在(或为无穷大). 3.4 洛必达法则 在前一章介绍极限时,我们计算过两个无穷小量以及两个无穷 大量之比的极限。在那里我们都是具体问题具体分析,属于特定方 法,无一般法则可循,这里我们将用导数为工具,给出计算极限 的 一般方法即洛必达法则。 定理6 如果函数 f (x) 和 g(x)满足: 则
注1 本定理的意义是:当满足定理的条件时, 型不定式 的极限可以化为导数之比 的极限。 证 我们在点 x = a 处补充定义函数值 f (a) = g (a) = 0 则 f (x) 与 g(x)在点 a 处连续。设 x为此邻域内任意一点,若 x > a , (或 x < a ),则在区间[a, x] (或[x, a ]) 上, f (x) 和 g(x)满足柯西定理 的全部条件,因此有
注2 如果 时, 仍为 型不定式,并且 和 像 f (x) 与 g(x)一样满足定理的条件,则可继续使用洛必达法则,即 注3 如果把定理中的a换为∞,其他条件不变,那么定理仍然 成立,即 用洛必达法则很容易验证第一个重要极限。
式 当 时不是 型。如错误地再使用洛必达法则,则 将得到错误的结果: 运用洛必达法则计算 型不定式时,应逐步考察是否为 ,如 果不是,则不能继续使用该法则,否则会导郅错误。例如上例中比