微分

一、基本微分公式及运算法则

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二、微分中值定理

(一)罗尔中值定理

如果函数满足下列三个条件
(1)在闭区间[a,b]上连续;
(2)在开区间(a,b)内可导;
(3)
则在开区间(a,b)内至少存在一点,使得

题型1:证明方程在开区间内有实根

  零点定理
若函数在闭区间[a,b]上连续,且,则在内至少存在一点,使
  罗尔定理
解题思路:

  • 第一步:构造导函数
  • 第二步:根据求函数
  • 利用求导法则的反向运算;
  • 第三步:将两端点代入
  • 若二者相等,则根据罗尔定理得以证明

构造函数
显然在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,
,且
所以在[0,1]上满足罗尔中值定理条件,故在(0,1)内至少存在一点,使得=0,即
使

解题思路:

  • 第一步:构造导函数
  • 第二步:根据求函数
  • 利用求导法则的反向运算;
  • 第三步:将两端点代入
  • 若二者相等,则根据罗尔定理得以证明

构造函数
显然在[a,b]上连续,在内可导,
,,且
所以上满足罗尔中值定理条件,故在内至少存在一点,使得,即使

(二)拉格朗日中值定理

如果函数满足下列两个条件
(1)在闭区间[a,b]上连续;
(2)在开区间内可导;
则在开区间内至少存在一点,使得

题型2:证明双边不等式


显然在[b,a]上连续,在(b,a)内可导,
所以在[b,a]上满足拉格朗日中值定理条件,故在(b,a)内至少存,使得
因为,所以