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教学目的:
1. 掌握微分学中值定理,领会其实质,为微分学的应用: .
教学目的:
1. 掌握微分学中值定理,领会其实质,为微分学的应用打好坚实的理论基础;
2. 熟练掌握洛比塔法则,会正确应用它求某些不定式的极限;
3. 掌握泰勒公式,并能应用它解决一些有关的问题;
4. 使学生掌握运用导数研究函数在区间上整体性态的理论依据和方法,能根据函数的整体性态较为准确地描绘函数的图象;
5. 会求函数的最大值、最小值,了解牛顿切线法。
教学重点、难点:
本章的重点是中值定理和泰勒公式,利用导数研究函数单调性、极值与凸性;难点是用辅助函数解决问题的方法。
教学时数:2学时
一、微分中值定理:
1. Rolle中值定理:设函数」在区间'上连续,在|内可导,且有
:「二1-.则(a,b),使得f()0.
2. Lagrange中值定理:设函数「在区间上连续,在宀内可导,(a’b),使得f()
推论1函数在区间I上可导且/'--,-'为I上的常值函
推论2函数和_」在区间I上可导且/V)■g'Wr=>/W■gW+S丘I.
>CJ上连续,在丄Li,内可导.
若存在,则右导数也存在,且有=」」-「.,.「|(证)
但是,丿II不存在时,,但「:可导(可用定义求得.:■<:-:■).
Th(导数极限定理)设函数」」在点工:的某邻域」.•'「内连续,’…存在,贝/广仁「;也存在,且:(证)由该定理可见,若函数F/,在区间I上可导,则区间I上的每一点,要么是导函数./的连续点,,当函数D一在区间I上点点可导时,导函数在区间I上不可能有第二类间断点.
推论4(导函数的介值性)若函数在闭区间」.一上可导,且
■'::■.'1::-一’•;(证)
Th(Darboux)设函数j*在区间-宀-「二为介于与「匕之间的任一实数,则甘二—■
.设'-对辅助函数■--,应用系4的结果.〔(证)Cauchy中值定理:
Th3设函数’和g在闭区间卜】|上连续,在开区间内可导,丿'和「在「…二内不同时为零,又_>则在「,内至少存在一点..
证分析引出辅助函数’....—―—_...验证,’;;在|上满足Rolle定理的条件,:•八■■■,-
必有y,因为否则就有'.这与条件“丿和丁在「内不同时为零”矛盾.=
Cauchy中值定理的几何意义.
(二)中值定理的简单应用:
1. Rolle中值定理的应用
例1设函数「在区间上连续,在、'「内可导,且有「八」;.试证明::.:•【-:;.:.
提示:设F(x)f(x)ex
例2设函数(x),(x)在区间「"一上连续,在…「内可导,且
(为)(X2)Ojk(a,b).试证明:(洛
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