羅爾定理證明是什麼?
- 2022-12-15
證明如下:
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。
注意羅爾定理要求的條件
如果函式在區間內的某個點不可導,則羅爾定理的結論不一定成立。對於某個a > 0,考慮絕對值函式:f(x)=|x| x取值在[-a,a]。
雖然f(−a) = f(a),但−a和a之間不存在導數為零的點。這是因為,函式雖然是連續的,但它在點x = 0不可導。因此就不存在 f’(ε)=0。