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微分中值定理及其应用(大学毕业论文)

毕业论文(设计)题目名称:微分中值定理的推广及应用题目类型:理论研究型学生姓名:***院(系):信息与数学学院专业班级:数学10903班指导教师:**辅导教师:熊骏时间:2012年12月至2013年6月目录毕业设计任务书 (I)开题报告 ....................................................................................................................................... I I 指导老师审查意见. (III)评阅老师评语 (IV)答辩会议记录 (V)中文摘要 (VI)外文摘要 .................................................................................................................................... V II1 引言 (1)2 题目来源 (1)3 研究目的和意义 (1)4 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 (1)5 微分中值定理的发展过程 (2)6 微分中值定理的基本内容 (3)6.1 罗尔(Rolle)中值定理 (3)6.2 拉格朗日(Lagrange)中值定理 (4)6.3 柯西(Cauchy)中值定理 (4)6.4 泰勒(Taylor)定理 (4)7 微分中值定理之间的联系 (5)8 微分中值定理的应用 (5)8.1 根的存在性证明 (6)8.2 利用微分中值定理求极限 (8)8.3 利用微分中值定理证明函数的连续性 (9)8.4 利用微分中值定理解决含高阶导数的中值问题 (10)8.5 利用微分中值定理求近似值 (10)8.6 利用微分中值定理解决导数估值问题 (10)8.7 利用微分中值定理证明不等式 (11)9 微分中值定理的推广 (14)9.1 微分中值定理的推广定理 (14)9.2 微分中值定理的推广定理的应用 (16)参考文献 (18)致谢 (19)微分中值定理的推广及应用学生:邓奇峰,信息与数学学院指导老师:熊骏,信息与数学学院【摘要】微分中值定理,是微积分的基本定理,是沟通函数与其导数之间的桥梁,是应用导数的局部性研究函数整体性的重要数学工具,在微积分中起着极其重要的作用。

本文首先介绍了微分中值定理的发展过程、微分中值定理的内容和微分中值定理之间的内在联系,接着再看微分中值定理在解题中的应用,如:“讨论方程根(零点)的存在性” ,“求极限”和“证明不等式”等方面的应用。

由于微分中值定理及有关命题的证明方法中往往出现的形式并非这三个定理中的某个直接结论,这就需要借助于一个适当的辅助函数,来实现数学问题的等价转换,但是,怎样构造适当的辅助函数往往是比较困难的。

在此重点给出如何通过构造辅助函数来解决中值定理问题,从理论和实际的结合上阐明微分中值定理的重要性。

拉格朗日中值定理及柯西中值定理都是罗尔中值定理的推广。

本文从其它角度归纳、推导了几个新的形式,拓宽了罗尔中值定理的使用范围。

同时,用若干实例说明了微分中值定理在导数极限、导数估值、方程根的存在性、不等式的证明、以及计算函数极限等方面的一些应用。

【关键词】微分中值定理罗尔中值定理拉格朗日中值定理柯西中值定理联系推广应用The Extension and Application of the Differential MeanValue TheoremStudent: Deng Qifeng, School of Information and MathematicsTutor: Xiong Jun, School of Information and Mathematics【Abstract】The differential mean value theorem, is the fundamental theorem of calculus, is the communication bridge between function and its derivative, is an important mathematical tool integrated local research application function derivative, plays a very important role in Calculus. This paper describes the develop progress,the contents and the intrinsic link between the differential mean value theorem; Then look at the differential mean value theorem in solving problems, such as: the discussion of the roots (zero) in existence, limit and proof of in equality.Because often proof of differential mean value theorem and related propositions in the form is not the three theorems of a direct conclusion, this requires the help of a suitable auxiliary function, equivalent to mathematical problems, but, how to construct the auxiliary function appropriate is often more difficult. The key is how to solve the problem of mean value theorem by constructing an auxiliary function, expounds the importance of the differential mean value theorem from the combination of theory and practice.The Lagrange mean value theorem and the Cauchy mean value theorem are extensions of the Rolle mean value theorem. In this article, the Rolle mean value theorem has been concluded and deduced in few more forms that helped to expand the use of the Rolle mean value theorem. Also, the article has demonstrated of the application of differential mean value theorem in derivative limit, derivative estimate value, existence of root of an equation, proof of inequality and calculation of functional limit upon many examples.【Key words】Differential mean value theorem; Rolle mean value theorem; The Lagrange mean value theorem; the Cauchy mean value theorem; Contact; Promotion; Application微分中值定理的推广及应用1 引言通过对数学分析的学习我们知道,微分学在数学分析中具有举足轻重的地位,它是组成数学分析的不可缺失的部分。

对于整块微分学的学习,我们可以知道中值定理在它的所有定理里面是最基本的定理,也是构成它理论基础知识的一块非常重要的内容。

由此可知,对于深入的了解微分中值定理,可以让我们更好的学好数学分析。

通过对微分中值定理的研究,我们可以得到它不仅揭示了函数整体与局部的关系,而且也是微分学理论应用的基础。

微分中值定理是一系列中值定理总称,但本文主要是以拉格朗日定理、罗尔定理和柯西定理三个定理之间的关系[1-3]以及它们的推广为研究对象,利用它们来讨论一些方程根(零点)的存在性, 和对极限的求解问题,以及一些不等式的证明。

2 题目来源源于对微分中指定理的学习与兴趣,以及其在生活中各领域的重要应用。

3 研究目的和意义目的:本课题的主要目的是帮助学生多角度地了解微分中值定理的证明及其相关应用。

意义:微分中值定理是微分学理论的重要组成部分,在导数应用中起着桥梁作用,也是研究函数变化形态的纽带,因而在微分学中占有很重要的地位。

通过微分学基本定理的介绍,揭示函数与其导数之间的关系,在知识结构和思想体系中,建立起应用导数进一步研究函数性质的桥梁。

在各类大型考试中,微分中值定理占有很重要的位置,是重要的考点,常以该定理的证明及应用出现,涉及一些理论分析和证明,还有在极值问题中的实际应用,因而对其进行较深层次的挖掘与探讨就显得很有必要。

4 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向人们对微分中值定理的研究,从微积分建立之后就开始了。

1637年,著名法国数学家费马在《求最大值和最小值的方法》中给出费马定理。

教科书中通常将它称为费马定理。

1691年,法国数学家罗尔在《方程的解法》一文中给出多项式形式的罗尔定理,1797年,法国数学家拉格朗日在《解析函数论》一书中给出拉格朗日定理,并给出最初的证明。

以罗尔定理,拉格朗日中值定理和柯西中值定理组成的一组中值定理是整个微分学的理论基础,它们建立了函数值与导数值之间的定量联系,中值定理的主要作用在于理论分析和证明;应用导数判断函数上升、下降、取极值、凹形、凸形和拐点等项的重要性态。

此外,在极值问题中有重要的实际应用。

微分中值定理是数学分析乃至整个高等数学的重要理论,它架起了利用微分研究函数的桥梁。

微分中值定理从诞生到现在的近300年间,对它的研究时有出现。

特别是近十年来,我国对中值定理的新证明进行了研究,仅在国内发表的文章就近60篇。

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