罗尔定理的条件是什么?

罗尔定理成立的三个条件为在闭区间a到b上连续;在开区间a到b上内可导;a点的函数值等于b点的函数值。


罗尔(Rolle)中值定理是微分学中一条重要的定理,是三大微分中值定理之一,其他两个分别为:拉格朗日Lagrange中值定理、柯西Cauchy中值定理。因为函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,所以存在最大值与最小值,分别用M和m表示。

1、证明过程

若M=m,则函数f(x)在闭区间[a,b]上必为常函数,结论显然成立。若M>m,则因为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,从而ξ是f(x)的极值点,又条件f(x)在开区间(a,b)内可导得,f(x)在ξ处取得极值。

由费马引理,可导的极值点一定是驻点,推知:f'(ξ)=0。若M>m,不妨设f(ξ)=M,ξ∈(a,b),由可导条件知,f'(ξ+)<=0,f'(ξ-)>=0,又由极限存在定理知左右极限均为0,得证。

2、几何意义

若连续曲线y=f(x)在区间[a,b]上所对应的弧段AB,除端点外处处具有不垂直于x轴的切线,且在弧的两个端点A,B处的纵坐标相等,则在弧AB上至少有一点C,使曲线在C点处的切线平行于x轴。

扩展知识:


微分是一个变量在某个变化过程中的改变量的线性主要部分。微积分的基本概念之一。中世纪时期,欧洲科学发展停滞不前,人类对无穷、极限和积分等观念的想法都没有什么突破。中世纪以后,欧洲数学和科学急速发展,微积分的观念也于此时趋于成熟。



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