大小的值,都是
0点定理
介值定理
闭区间上连续函数的值域是一个闭区间:
如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续,那么f(x)在[a, b]上的值域也是一个闭区间[m, M],其中m和M分别是f(x)在[a, b]上的最小值和最大值。
直观解释: 连续函数的图像在闭区间上是一条没有间断的曲线,所以函数值一定能取到最小值和最大值,且能取到这两个值之间的所有值。
我觉得这个用的最多,把它摆在第一个,就是区间的值都在两个最值之间。
连续函数的零点存在性定理(即零点定理):
如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续,且f(a)·f(b) < 0,那么存在一点c∈(a, b),使得f(c) = 0。
直观解释: 如果函数在区间两端的值异号,那么函数的图像一定穿过x轴,即存在零点。
连续函数的单调性与值域的关系:
如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续且单调递增,那么f(x)在[a, b]上的值域为[f(a), f(b)]。
如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续且单调递减,那么f(x)在[a, b]上的值域为[f(b), f(a)]。
直观解释: 单调函数的图像是一条不断上升或下降的曲线,其值域就是函数在端点处的取值所构成的区间。
这个平均值定理书上好像没有
证明的时候是用推论第一个
在换了一个位置以后,可以看到,把矩形给穿了
对同一个连续函数,我们可以通过选择不同的误差区间来说明连续
ϵ是值是非常小的,但是又大于0,在极限定义里面肯定是选择相对小的,就第二个。
可以沿着整个曲线都是不刺破的
这个就是定义
连续是说明不了一直连续的,反过来可以
就算放大这个范围都没有用
先看一段板书
极限的性质
几何表示,这个是大于0
这个是小于0
还有一个推论
给出了更加具体的值
这个定理我感觉是说明了一个小局部的整体性
看图说话
也就是说,是单向的
用了定理会多了计算的公式,局部保号性说的是只要足够小就一定可以保号。
是通过极限保的函数的符号。
别急下面才开始:
极值的时候
驻点(Stationary Point)指的是一个函数的一阶导数为零的点。也就是说,在驻点处,函数的图像的切线是水平的,就像函数在该点“停顿”了一下。
如果函数f(x)在点x=c处可导,且f'(c)=0,那么点c就是函数f(x)的一个驻点。
驻点的几何意义
水平切线: 在驻点处,函数图像的切线与x轴平行。
函数值不再增加或减少: 在驻点附近,函数值可能从增加转变为减少,或者从减少转变为增加。
罗尔定理是拉格朗日中值定理的一个特例。拉格朗日中值定理将罗尔定理中的“区间端点函数值相等”的条件放宽了。
一个函数f(x)满足以下条件:
在闭区间[a, b]上连续;
在开区间(a, b)内可导;
在区间端点处的函数值相等,即f(a) = f(b);
那么,在开区间(a, b)内至少存在一点c,使得f'(c) = 0。
至少之外的事情,很多
旁边就是拉格朗日
这段看不清是吗?没事
终于开始写了!!!!
我们证明是用着已经有的结论证明的,我们现在就是有罗尔中值定理。
这个是先通过图像给出来的公式
上面的公式的意思就是这个AB直线的斜率
因为这个f(a)≠f(b),所以罗尔定理就用不了。所以这里就想设计一个和f函数密切联系的函数(辅助函数),辅助函数g(a)=g(b),最后转到f上面。
你觉得这个g(a)=g(b)在哪里取到?我们可以看图,是不是这个划线的地方,就挤在一起的这里是相等的,其实就是两个端点值一样了。
再细致点说,x=a,x=b就在这个定义域走来走去,我们要他们的值相等的一点。对于两个函数来看,把他们联系在一起的枢纽就是同样的x值,也就是说很自然的用x和M点和N点之间的差值,因为往右,就是图中相交的时候:
懂了吗?其实相等的时候不是我们上面的图在左右清爽的分开,其实相交在一起了。
现在就简单了,MN之间的值如何表示:
AB的方程
然后也就是M-N的方程,这个就是我们熟悉的方程
证明的时候是倒着写,先设计一个辅助函数:
这个函数是原函数和端点值构成斜率之间的差值,x的值a=b,带进去成立,几何上面是在交点处获得。
就是这里
证明题就要注意两个端点值,可导,变换到要求的形式上面
这个辅助函数g(x)实际上是在原函数f(x)的基础上减去了一条直线,这条直线的斜率正好是f(x)在区间[a, b]上的平均变化率。
就是最后一句话
书上面写了这个,你看很多人都说什么中值定理证明好用,但是我以前觉得,这个东西平平无奇,而且重要的是我感觉限制很多,就是在一段函数里面只有一点满足,为什么会有用。
存在性足够:在许多应用中,我们只需要知道某个点存在,并不需要精确地求出这个点。
还有什么呢,就是我很难说那种感觉,就是这个点可以划过区间的每一点,就在整个区间说了可以实现。(注意这里是错的,但是还是写了)
驻点不一定是极值点
极值点也不一定是驻点,因为极值点可以是不可导点
4个?不对,是三个
高中的时候也学什么穿根法
第一个中值定理
余项Rₙ(x)的意义:
余项表示了用泰勒多项式近似原函数时产生的误差。
o((x-x₀)ⁿ)表示当x趋近于x₀时,余项Rₙ(x)比(x-x₀)ⁿ的趋于零的速度更快。也就是说,随着n的增大,泰勒多项式对原函数的近似程度会越来越高。
误差越来越小: 随着n的增大,余项Rₙ(x)趋于零的速度越来越快,也就是说,用泰勒多项式去近似原函数的误差越来越小。
高阶无穷小: 余项Rₙ(x)是(x-x₀)ⁿ的高阶无穷小,这意味着当x趋近于x₀时,余项Rₙ(x)比(x-x₀)ⁿ更快地趋于零。
这个东西也叫皮亚诺,只是说这个误差应该是什么样的,但是没有具体说,下面的第二定理才是说明了这个问题。
拉格朗日中值定理告诉我们,如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续,在开区间(a, b)内可导,那么在开区间内至少存在一点ξ,使得:
f(b) - f(a) = f'(ξ)(b-a)
经过证明,一坨
最后的结果,这个叫拉格朗日余项,n=0的时候就是泰勒中值定理
这就是我们极限计算的大头
带拉格朗日余项的麦克劳林公式
这样的
误差估计
啊,不想学了
将拉格朗日中值定理应用到泰勒公式的余项中?
考虑泰勒公式的余项R_n(x),可以将其看作一个新的函数。然后,对这个新的函数在区间[a, x]上应用拉格朗日中值定理。这样,就可以得到拉格朗日型余项的表达式:
R_n(x) = (1/(n+1)!)f^(n+1)(ξ)(x-a)^(n+1)
其中,ξ是介于a和x之间的某个值。
这个表达式: 泰勒公式的余项可以用函数的高阶导数在某个中间点ξ处的取值来表示。当x趋近于a时,(x-a)^(n+1)这一项会趋于0,因此余项也会趋于0,这就说明了泰勒多项式对原函数的近似程度。
最后一个积分中值定理
这个是反物质的探测器