(ii)若m < M,则因 f(a)=f(b),使得最大值M与
最小值m至少有一个在(a,b)内某点ξ处取得, 而ξ是的极值点,由条件(ii) f在点ξ处可导, 故由费马定理推知
f ' 0
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注1:罗尔定理的几何意义: 在每一点都可导的一段连续曲线上,如果曲线
的两端点高度相等,则至少存在一条水平切线。 注2:习惯上把结论中的ξ称为中值,罗尔定理的 三个条件是充分而非必要的,但缺少其中任何一 个条件,定理的结论将不一定成立,见下图:
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注3:罗尔定理结论中的ξ值不一定唯一,可能 有一个,几个甚至无限多个,例如:
f
(x)
x4
sin2
1 x
,
x
0
0, x 0
在 [-1,1] 上满足罗尔定理的条件,
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显然
f
' ( x)
4x3
sin2
1 x
2x2
sin
1 x
cos
1 x
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(分析)
由条件(i)知在[a,b]上有最大值和最小
值,再由条件(ii)及(iii),应用费马定 理便可得到结论。
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证明:
因为在f 在[a,b]上连续,所以有最大值与最 小值,分别用M与m表示,现分两种情况讨论: (i)若M = m , 则 在[a,b]上必为常数,从而结 论显然成立。
x1,x2 I,
使得 f (x2 ) f (x1) f ' ( )(x2 x1) 0.
ba
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证明: 作辅助函数 F(x) f (x) f (a) f (b) f (a) (x a)