f(x)=arctanx^2,則在[-1,1]中滿足羅爾定理的∑值是多少?
- 2021-09-10
是x=0。羅爾定理說的是fa=fb時,a。b之間存在一個ξ使fξ'=0。
例如:
看羅爾定理的條件:
1、在閉區間[a,b]上連續。
2、在開區間(a,b)上可導。
3、在區間的端點處的函式值相等,即f(a)=f(b)。
提供的f(x)=1-3√x^2在(-1,1)上是連續的,滿足第一個條件,但是,在x=0這個點不可導,因為它的左導數不等於右導數,√x^2就如同f(x)=|x|的證明一樣,在0點處不可導,所以,它在整個(-1,1)區間上不滿足羅爾定理。
證明過程:
證明:因為函式 f(x) 在閉區間[a,b] 上連續,所以存在最大值與最小值,分別用 M 和 m 表示,分兩種情況討論:
1。 若 M=m,則函式 f(x) 在閉區間 [a,b] 上必為常函式,結論顯然成立。
2。 若 M>m,則因為 f(a)=f(b) 使得最大值 M 與最小值 m 至少有一個在 (a,b) 內某點ξ處取得,從而ξ是f(x)的極值點,又條件 f(x) 在開區間 (a,b) 內可導得,f(x) 在 ξ 處取得極值,由費馬引理推知:f‘(ξ)=0。
另證:若 M>m ,不妨設f(ξ)=M,ξ∈(a,b),由可導條件知,f’(ξ+)<=0,f‘(ξ-)>=0,又由極限存在定理知左右極限均為 0,得證。
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