④熟练掌握单调性的判定方法,会利用单调性 来证明不等式 ⑤正确理解函数取得极值的条件,掌握极值判定 条件及求法 ⑥掌握函数凹凸性的判定方法,会求曲线的拐点 ⑦会用中值定理证明不等式 先讲中值定理,以提供必要的理论基础
④熟练掌握单调性的判定方法,会利用单调性 来证明不等式 ⑤正确理解函数取得极值的条件,掌握极值判定 条件及求法 ⑥掌握函数凹凸性的判定方法,会求曲线的拐点 ⑦会用中值定理证明不等式 先讲中值定理,以提供必要的理论基础
一、罗尔(Rolle)定理 定理Rolle)若函数f(x)满足 (1)在闭区间[a,b上连续 (2)在开区间(a,b)内可导 (3)在区间端点处的函数值相等f孔)=b) 则在(4,b)内至少存在一点5,5∈(a,b)使得函数 f(x)在该点的导数为零,即f'()=0 例如,f(x)=x2-2x-3=(x-3)(x+1). 在-1,3上连续,在(-1,3)上可导,且f(-1)=f3)=0, .f'(x)=2(x-1),取ξ=1,(1∈(-1,3)f'(传)=0
一、罗尔(Rolle)定理 定理(Rolle) 若函数f ( x ) 满足 (1)在闭区间[a,b]上连续 (2)在开区间(a,b)内可导 (3)在区间端点处的函数值相等f(a)=f(b) ( ) ( ) 0 ( , ) , ( , ) = f x f a b a b 在该点的导数为零,即 则在 内至少存在一点 使得函数 例如, ( ) 2 3 2 f x = x − x − = (x − 3)(x + 1). 在[−1,3]上连续, 在(−1,3)上可导, 且 f (−1) = f (3) = 0, f (x) = 2(x −1), 取 = 1, (1(−1,3)) f () = 0
几何解释: y=f(x) 若连续曲线弧的两个 端点的纵坐标相等, 且除去两个端点外处 E2 bx 处有不垂直于横轴的 切线,在曲线弧AB上至少有一点C,在该点处的 切线是水平的. 物理解释: 变速直线运动在折返点处,瞬时速度等于零
几何解释: x y o y = f (x) a b C 1 2 若连续曲线弧的两个 端点的纵坐标相等, 且除去两个端点外处 处有不垂直于横轴的 切线, . , 切线是水平的 在曲线弧AB上至少有一点C 在该点处的 物理解释: 变速直线运动在折返点处,瞬时速度等于零
证f(x)在[a,b]连续,必有最大值M和最小值m. (1)若M=m. 则f(x)=M. 由此得f'(x)=0.H飞∈(a,b),都有f'(传)=0. (2)若M≠m.f(a)=f(b), .最值不可能同时在端点取得. 设M≠f(a), 则在(a,b)内至少存在一点5使f()=M. .f(传+△x)≤f(5),.f(作+△x)-f()≤0
证 f (x) 在[a,b]连续, 必有最大值 M 和最小值 m. (1) 若 M = m. 则 f (x) = M. 由此得 f (x) = 0. (a,b), 都有 f () = 0. (2) 若 M m. f (a) = f (b), 最值不可能同时在端点取得. 设 M f (a), 则在 (a,b)内至少存在一点 使 f ( ) = M. f ( + x) f (), f ( + x) − f () 0
若Ax>0,则有f传+△)-f)≤0: △x 若Ax<0,则有f传+Ac)-f⑤≥: △x f传)=1imf传+△)-f⑤≥0: △x→-0 △x 传)=1imf5+)-f传)sGf'传存在, ΛK+0 △x .f'(传)=f() .只有f'(传)=0
若 x 0, 0; ( ) ( ) + − x f x f 则有 若 x 0, 0; ( ) ( ) + − x f x f 则有 0; ( ) ( ) ( ) lim 0 + − = →− − x f x f f x 0; ( ) ( ) ( ) lim 0 + − = →+ + x f x f f x f ()存在, () = (). − + f f 只有 f () = 0