一、Rolle中值定理
定义:
若函数 f(x) 满足 { f(x)在[a,b]内连续,在(a,b)内可导f(a)=f(b) ,则存在 ε∈(a,b) ,使
f′(ε)=0 成立。
二、Lagrange中值定理
定义:
若函数 f(x) 满足 f(x)在[a,b]内连续,在(a,b)内可导 ,则存在 ε∈(a,b) ,使
f′(ε)=f(b)−f(a)b−a 成立。
由Lagrange中值定理可以推导出:
如果函数 f(x) 在区间 I 上连续, I 内可导且导数恒为零,则 f(x) 在区间 I 上是一个常数。
三、Cauchy中值定理
定义:
若函数 f(x)和F(x) 满足 { f(x)在[a,b]内连续,在(a,b)内可导对任一x∈(a,b),都有F′(x)≠0 ,则存在 ε∈(a,b) ,使
f(b)−f(a)F(b)−F(a)=f′(ε)F′(ε) 成立。
以上三大中值定理,Rolle中值定理是Lagrange中值定理的特殊形式,Lagrange中值定理是Cauchy中值定理的特殊形式。
当 F(x)=x 时, f(b)−f(a)F(b)−F(a)=f′(ε)F′(ε)⇐⇒f′(ε)=f(b)−f(a)b−a
当 f(a)=f(b) 时, f′(ε)=f(b)−f(a)b−a⇐⇒f′(ε)=0