2016年考研数学资料备考重要知识点之中值定理

中值定理首先我们来看看几大定理：1、 介值定理：设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续，且在该区间的端点取不同的函数值f(a)=A及f(b)=B ，那么对于A 与B 之间的任意一个数C ，在开区间(a,b)内至少有一点ξ使得f(ξ)=C(a<ξ<b).Ps:c 是介于A 、B 之间的，结论中的ξ取开区间。

介值定理的推论：设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上有最大值M ，最小值m,若m ≤C ≤M,则必存在ξ∈[a,b], 使得f(ξ)=C 。

（闭区间上的连续函数必取得介于最大值M 与最小值m 之间的任何值。

此条推论运用较多）Ps ：当题目中提到某个函数f(x),或者是它的几阶导函数在某个闭区间上连续，那么该函数或者其几阶导函数必可以在该闭区间上取最大值和最小值，那么就对于在最大值和最小值之间的任何一个值，必存在一个变量使得该值等于变量处函数值。

2、 零点定理：设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与f(b)异号，即f(a).f(b)<0,那么在开区间内至少存在一点ξ使得f(ξ)=0.Ps:注意条件是闭区间连续，端点函数值异号，结论是开区间存在点使函数值为0.3、 罗尔定理：如果函数f(x)满足：（1）、在闭区间[a,b]上连续； （2）、在开区间(a,b)内可导; （3）、在区间端点处函数值相等，即f(a)=f(b).那么在(a,b)内至少有一点ξ(<a ξ<b),使得f`(x)=0;4、 拉格朗日中值定理：如果函数f(x)满足：（1）、在闭区间[a,b]上连续； （2）、在开区间(a,b)内可导;那么在(a,b)内至少有一点ξ(<a ξ<b),使得 f(b)-f(a)=f`(ξ).(b-a).5、 柯西中值定理：如果函数f(x)及g(x)满足（1）、在闭区间[a,b]上连续； （2）、在开区间(a,b)内可导; （3）、对任一x(a<x<b),g`(x)≠0, 那么在(a,b)内至少存在一点ξ,使得)`()`()()()()(ξξg f a g b g a f b f =--Ps ：对于罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理结论都是开开区间内取值。

第三章 中值定理与导数的应用从第二章第一节的前言中已经知道,导致微分学产生的第三类问题是“求最大值和最小值”. 此类问题在当时的生产实践中具有深刻的应用背景,例如,求炮弹从炮管里射出后运行的水平距离(即射程),其依赖于炮筒对地面的倾斜角(即发射角). 又如,在天文学中,求行星离开太阳的最远和最近距离等. 一直以来,导数作为函数的变化率,在研究函数变化的性态中有着十分重要的意义,因而在自然科学、工程技术以及社会科学等领域中得到广泛的应用.在第二章中,我们介绍了微分学的两个基本概念—导数与微分及其计算方法. 本章以微分学基本定理—微分中值定理为基础,进一步介绍利用导数研究函数的性态,例如判断函数的单调性和凹凸性,求函数的极限、极值、最大(小)值以及函数作图的方法,最后还讨论了导数在经济学中的应用.第一节 中值定理中值定理揭示了函数在某区间的整体性质与该区间内部某一点的导数之间的关系,因而称为中值定理. 中值定理既是用微分学知识解决应用问题的理论基础,又是解决微分学自身发展的一种理论性模型, 因而称为微分中值定理.内容分布图示★ 费马引理 ★ 罗尔定理★ 例1 ★ 例2★ 例3 ★ 例4 ★ 例5★ 例6 ★ 拉格朗日中值定理 ★ 例7★ 例8 ★ 例9★ 例10 ★ 柯西中值定理 ★ 例11★ 例12★ 内容小结 ★ 课堂练习★ 习题3-1★ 返回内容要点：一、罗尔定理：在闭区间[a , b ]上连续；在开区间(a , b )内可导；在区间端点的函数值相等, 即).()(b f a f = 结论：在(a , b )内至少存在一点),(b a <<ξξ使得 .0)(='ξf注：罗尔定理的三个条件是十分重要的,如果有一个不满足,定理的结论就可能不成立. 分别举例说明之.罗尔定理中)()(b f a f =这个条件是相当特殊的,它使罗尔定理的应用受到限制. 拉格朗日在罗尔定理的基础上作了进一步的研究,取消了罗尔定理中这个条件的限制,但仍保留了其余两个条件,得到了在微分学中具有重要地位的拉格朗日中值定理.二、拉格朗日中值定理：在闭区间[a , b ]上连续；在开区间(a , b )内可导. 结论：在(a , b )内至少存在一点),(b a <<ξξ 使得))(()()(a b f a f b f -'=-ξ拉格朗日中值公式反映了可导函数在],[b a 上整体平均变化率与在),(b a 内某点ξ处函数的局部变化率的关系. 若从力学角度看,公式表示整体上的平均速度等于某一内点处的瞬时速度. 因此,拉格朗日中值定理是联结局部与整体的纽带.拉格朗日终值定理可改写为).10()(0<<∆⋅∆+'=∆θθx x x f y 称为有限增量公式.拉格朗日中值定理在微分学中占有重要地位,有时也称这个定理为微分中值定理. 在某些问题中,当自变量x 取得有限增量x ∆而需要函数增量的准确表达式时,拉格朗日中值定理就突显出其重要价值.推论1 如果函数)(x f 在区间I 上的导数恒为零, 那末)(x f 在区间I 上是一个常数.三、柯西中值定理：在闭区间[a , b ]上连续；在开区间(a , b )内可导；在(a , b )内每一点处, 0)(≠'x g . 结论：在(a , b )内至少存在一点),(b a <<ξξ 使得)()()()()()(ξξg f b g a g b f a f ''=-- 显然, 若取,)(x x g =则,1)(,)()(='-=-x g a b a g b g 因而柯西中值定理就变成拉格朗日中值定理(微分中值定理)了. 所以柯西中值定理又称为广义中值定理.例题选讲：罗尔定理的应用例1 对函数x x f 2sin )(=在区间],0[π上验证罗尔定理的正确性.例2 (讲义例1) 不求导数, 判断函数)3)(2)(1()(---=x x x x f 的导数有几个零点及这些零点所在的范围..例3 (讲义例2) 证明方程0155=+-x x 有且仅有一个小于1的正实根.例 4 设 n a a a a ,,,,321Λ为满足012)1(3121=--++--n a a a n n Λ的实数, 试证明方程 ,0)12cos(3cos cos 21=-+++x n a x a x a n Λ在)2/,0(π内至少存在一个实根.例 5 设)(x f 在],[b a 上连续, 在),(b a 内可导, 且.0)()(==b f a f 证明: 存在),(b a ∈ξ, 使)()(ξξf f ='成立.拉格朗日中值定理的应用例6 (讲义例3) 证明 ).11(2arccos arcsin ≤≤-=+x x x π 例7 (讲义例4) 证明当0>x 时, .)1ln(1x x xx <+<+ 例8 设)(x f 是在],0[c 上可导的函数, 且)(x f '单调减少, .0)(=x f 试证: 对于,0c b a b a ≤+≤≤≤ 恒有 ).()()(b f a f b a f +≤+例9 验证柯西中值定理对函数23)(,1)(x x g x x f =+=在区间]2,1[上的正确性.柯西中值定理的应应用例10 (讲义例5) 设函数)(x f 在[0, 1]上连续, 在(0, 1)内可导. 试证明至少存在一点)1,0(∈ξ, 使)].0()1([2)(f f f -='ξξ课堂练习1. 试举例说明拉格朗日中值定理的条件缺一不可.2. 若)(x f 是[a , b ]上的正值可微函数, 则有点)1,0(∈ξ使().)()()()(lna b f f a f b f -'=ξξ罗尔（Rolle ，1652~1719）简介：罗尔是法国数学家。

中值定理这部份的考点要紧包括五大定理：费马引理、罗尔中值定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理和泰勒中值定理，它们在考研中主若是以证明题的形式考查大伙儿。

今天咱们要紧讨论泰勒中值定理，泰勒中值定理在高等数学中的应用是超级多的。

它的应用不单单局限在证明题中，它还能够用到极限的计算中、幂级数的展开和求和等，关于2016年的考生而言，此刻还处于温习的基础时期，那个时期不需要把握泰勒中值定理的全数应用，只需要把握它的大体内容即可。

泰勒中值定理的内容是复杂的，为了帮忙大伙儿专门好的明白得，下面咱们来推导一下泰勒中值定理。

关于基础时期而言，大伙儿把握上面的大体内容就能够够了，具体每一个定理是怎么用的，是下个时期大伙儿要攻克的问题。

中值定理的三个公式中值定理是微积分中的一个重要定理，用于研究函数的性质和推导函数的一些特征。

中值定理有三个不同的形式，罗尔(Rolle)定理、拉格朗日(Lagrange)中值定理和柯西(Cauchy)中值定理。

下面我将详细介绍这三个公式。

1.罗尔定理：罗尔定理是拉格朗日中值定理的一种特殊情况。

设函数$f(x)$在区间$[a,b]$上连续，在开区间$(a,b)$上可导，且满足$f(a)=f(b)$，则在开区间$(a,b)$内，存在至少一点$c$，使得$f'(c)=0$。

简而言之，如果一个函数在两个端点的函数值相等且在区间内可导，那么在该区间内一定存在至少一个导数为零的点。

2.拉格朗日中值定理：拉格朗日中值定理是微积分中的一个重要定理，它给出了一个函数在一个闭区间上存在一个导数与函数在区间两个端点的斜率相等的点的位置。

设函数$f(x)$在闭区间$[a, b]$上连续，在开区间$(a, b)$上可导，那么在$[a, b]$之间有一个点$c$，使得$f'(c) = \frac{f(b)-f(a)}{b-a}$。

换句话说，如果一个函数在闭区间内连续且在开区间内可导，那么在这个闭区间内至少存在一个点，其导数等于函数在这个区间两个端点的函数值斜率。

3.柯西中值定理：柯西中值定理是微积分中的一个重要定理，它给出了两个函数在一个闭区间上存在一个导数与函数在区间两个端点的函数值斜率之差的商相等的点的位置。

设函数$f(x)$和$g(x)$在闭区间$[a, b]$上连续，在开区间$(a, b)$上可导，且$g'(x)\neq 0$ ，那么在$[a, b]$之间有一个点$c$，使得$\frac{f'(c)}{g'(c)}=\frac{f(b)-f(a)}{g(b)-g(a)}$。

总结一下，如果两个函数在闭区间内连续且在开区间内可导，且其中一个函数的导数不为零，那么在这个闭区间内至少存在一个点，其导数与两个函数的函数值斜率之差的商相等。

中值定理百科名片分中值定理是反映函数与导数之间联系的重要定理，也是微积分学的理论基础，在许多方面它都有重要的作用，在进行一些公式推导与定理证明中都有很多应用。

目录简介应用拉格朗日微分中值定理罗尔定理柯西中值定理积分中值定理编辑本段简介函数与其导数是两个不同的的函数；而导数只是反映函数在一点的局部特征；如果要了解函数在其定义域上的整体性态，就需要在导数及函数间建立起联系，微分中值定理就是这种作用。

微分中值定理，包括罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理、泰勒定理。

是沟通导数值与函数值之间的桥梁，是利用导数的局部性质推断函数的整体性质的工具。

以罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理组成的一组中值定理是一整个微分学的理论基础。

拉格朗日中值定理，建立了函数值与导数值之间的定量联系，因而可用中值定理通过导数去研究函数的性态；中值定理的主要作用在于理论分析和证明；同时由柯西中值定理还可导出一个求极限的洛必达法则。

中值定理的应用主要是以中值定理为基础，应用导数判断函数上升，下降，取极值，凹形，凸形和拐点等项的重要性态。

从而能把握住函数图象的各种几何特征。

在极值问题上也有重要的实际应用。

编辑本段应用（一）对于不等式与等式证明中的应用在一些等式的证明中，我们往往容易思维定式，只是对于原来的式子要从哪去证明，很不容易去联系其它，只从式子本身所表达的意思去证明。

已知有这样一个推论，若函数在区间I上可导，且中值定理，则为I上的一个常量函数。

它的几何意义为：斜率处处为0的曲线一定是平行于y轴的直线。

这个推论的证明应用拉格朗日中值定理。

（二）关于方程根的讨论（存在性与根的个数）（三）在洛比达法则中证明的应用无穷小（大）量阶的比较时，看到两个无穷小（大）量之比的极限可能存在，也可能不存在。

如果存在，其极限值也不尽相同。

称两个无穷小量或两个无穷大量之比的极限为型或型不定式极限。

解决这种极限的问题通常要用到洛比达法则。

这是法则的内容，而在计算时往往都是直接的应用结论，没有注意到定理本身的证明，而这个定理的证明也应用到了中值定理。

中值定理在考研数学中占的比例
在考研数学中，中值定理是一项非常基础且重要的数学知识，涉
及到微积分和函数论等多个领域，因此在考试中占据了相当重要的比例。

中值定理是一类函数性质定理的统称，包括拉格朗日中值定理、
柯西中值定理和罗尔中值定理。

这些定理通常表达的是函数在某个区
间的某些特定性质，例如函数在该区间取到最大值、最小值、增、减
等等。

在考研数学中，通常会涉及到如何证明这些定理，并利用这些
定理进行计算题目。

具体来说，考研数学中的中值定理的比例主要表现在以下几个方面：
第一，纵向比较。

在历年的考研试题中，中值定理几乎每年都会
出现，占据了数分考试内容的相当比例。

例如2019年的数学一考试，
考生需要利用拉格朗日中值定理证明某个函数在一个区间内的某个性质，相对来说这道题并不算很难，但如果不掌握这一定理，将难以得分。

第二，横向比较。

除了在数学一试卷中出现之外，中值定理也会
在数学二试卷中出现。

尽管数学二考试内容上相对于数学一来说更为
复杂，但占据中值定理比例仍然相当重要。

第三，考试方式。

中值定理在考研数学中占据比例的另一个重要
原因是，它们往往是表达题和计算题的重要考点，并且这种题型的难
度不高，求解过程通常是基于中值定理推导而成的。

因此，在考试中，能否熟练地掌握中值定理，深度理解定理的具体推导过程，对于拿高
分来说是至关重要的。

总而言之，中值定理在考研数学中占据非常重要的比例，考生需
要认真掌握这些定理的具体内容和各种应用，深刻理解它们在微积分
和函数论领域的意义，以此提升自己的数学水平并取得优异的成绩。

考研数学高数有哪些中值定理的复习重点考研数学高数有哪些中值定理的复习重点高等数学七大中值定理是大家在学习过程中认为最难的部分，而中值定理一般是考试中必考的，得分率不高，希望考生好好把握。

店铺为大家精心准备了考研数学高数7大中值定理的复习要点，欢迎大家前来阅读。

考研数学高数7大中值定理重点详解七大定理的归属。

零点定理与介值定理属于闭区间上连续函数的性质。

三大中值定理与泰勒定理同属于微分中值定理，并且所包含的内容递进。

积分中值定理属于积分范畴，但其实也是微分中值定理的推广。

对使用每个定理的体会学生在看到题目时，往往会知道使用某个中值定理，因为这些问题有个很明显的特征—含有某个中值。

关键在于是对哪个函数在哪个区间上使用哪个中值定理。

1、使用零点定理问题的基本格式是“证明方程f(x)=0在a,b之间有一个(或者只有一个)根”。

从题目中我们一目了然，应当是对函数f(x)在区间[a,b]内使用零点定理。

应当注意的是零点定理只能说明零点在某个开区间内，当要求说明根在某个闭区间或者半开半闭区间内时，需要对这些端点做例外说明。

2、介值定理问题可以化为零点定理问题，也可以直接说明，如“证明在(a,b)内存在ξ，使得f(ξ)=c”，仅需要说明函数f(x)在[a,b]内连续，以及c位于f(x)在区间[a,b]的值域内。

3、用微分中值定理说明的问题中，有两个主要特征：含有某个函数的导数(甚至是高阶导数)、含有中值(也可能有多个中值)。

应用微分中值定理主要难点在于构造适当的函数。

在微分中值定理证明问题时，需要注意下面几点：(1)当问题的结论中出现一个函数的一阶导数与一个中值时，肯定是对某个函数在某个区间内使用罗尔定理或者拉格朗日中值定理;(2)当出现多个函数的一阶导数与一个中值时，使用柯西中值定理，此时找到函数是最主要的;(3)当出现高阶导数时，通常归结为两种方法，对低一阶的导函数使用三大微分中值定理、或者使用泰勒定理说明;(4)当出现多个中值点时，应当使用多次中值定理，在更多情况下，由于要求中值点不一样，需要注意区间的选择，两次使用中值定理的区间应当不同;(5)使用微分中值定理的难点在于如何构造函数，如何选择区间。

2016考研数学：三个微分中值定理每年考研数学必有一道证明题，分值在10分左右，其中百分之九十涉及到的是微分中值定理及其应用。

而微分中值定理及其应用最难的就是三个微分中值定理：罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理。

它们是考研数学的重难点，现分别从涉及的知识点、考查方式、方法选择、真题链接等四个方面进行分析。

一、涉及的知识点及考查形式可涉及微分中值定理及其应用的知识点有，微分中值定理，洛必达法则，函数单调性的判别，函数的极值，函数图形的凹凸性、拐点及渐近线，函数图形的描绘，函数的最大值与最小值，弧微分(数一、数二要求)，曲率的概念(数一、数二要求)，曲率圆与曲率半径(数一、数二要求)。

微分中值定理以间接考查或与其他知识点综合出题的比重很大，也可以直接出题，所以考查形式有多种。

如利用导数的几何意义考查函数的特性，讨论导数零点存在性或方程根个数问题，不等式的证明，证明含中值的等式，求极限等。

二、方法选择题目考查微分中值定理，那么选择哪一中值定理成为解题的关键。

针对题目的特点，可根据如下情况选择对应的微分中值定理：如果结论不包含端点，优先考虑罗尔定理；如果结论中包含端点，则考虑拉格朗日中值定理或柯西定理。

那么选择拉式还是柯西定理，需要对结论做进一步的处理，化为定理的标准形式。

如第一个标准，左边是只含端点，右边只含中值；第二个标准，左边进一步处理，分子分母减号，一侧只含右端点，一侧只含左端点。

整理后，如果分母是端点相减，则选择拉格朗日定理；否则，选择柯西定理。

三、求解步骤及历年真题解析涉及到微分中值定理，一般首先要找辅导函数。

针对拉式中值定理和柯西定理，经过对要证明的结论化为标准形式，可直接得出辅助函数。

而罗尔定理，需要把结论化为微分方程的一般形式，使用积分因子法可找到。

有了辅助函数，根据中值定理，列出定理对应的三个条件，得出结论。

四、小结三个微分中值定理(条件与结论)的理解及其区别是复习的要点，而方法的选择是解题的关键。