首页 > 要闻简讯 > 精选范文 >

罗尔定理与拉格朗日中值定理的练习试题

2025-05-19 14:48:05

问题描述:

罗尔定理与拉格朗日中值定理的练习试题,时间来不及了,求直接说重点!

最佳答案

推荐答案

2025-05-19 14:48:05

练习题一:

设函数 \( f(x) = x^3 - 3x + 2 \),在区间 \([-2, 2]\) 上验证罗尔定理成立。

解答:

1. 首先检查条件是否满足:

- \( f(x) \) 在闭区间 \([-2, 2]\) 上连续。

- \( f(x) \) 在开区间 \((-2, 2)\) 内可导。

- \( f(-2) = (-2)^3 - 3(-2) + 2 = -8 + 6 + 2 = 0 \)

- \( f(2) = 2^3 - 3(2) + 2 = 8 - 6 + 2 = 0 \)

因为 \( f(-2) = f(2) = 0 \),且 \( f(x) \) 满足其他条件,所以罗尔定理成立。

2. 接下来求导数并解方程:

\[

f'(x) = 3x^2 - 3

\]

设 \( f'(c) = 0 \),则

\[

3c^2 - 3 = 0 \implies c^2 = 1 \implies c = \pm 1

\]

因此,存在 \( c = 1 \) 和 \( c = -1 \) 满足罗尔定理。

练习题二:

证明函数 \( g(x) = e^x \sin x \) 在区间 \([0, \pi]\) 上满足拉格朗日中值定理,并求出对应的点 \( c \)。

解答:

1. 首先检查条件是否满足:

- \( g(x) \) 在闭区间 \([0, \pi]\) 上连续。

- \( g(x) \) 在开区间 \((0, \pi)\) 内可导。

因为 \( g(x) = e^x \sin x \) 是由初等函数复合而成,显然满足上述条件。

2. 根据拉格朗日中值定理,存在 \( c \in (0, \pi) \) 使得

\[

g'(c) = \frac{g(\pi) - g(0)}{\pi - 0}

\]

计算 \( g(0) \) 和 \( g(\pi) \):

\[

g(0) = e^0 \sin 0 = 0, \quad g(\pi) = e^\pi \sin \pi = 0

\]

所以

\[

g'(c) = \frac{0 - 0}{\pi} = 0

\]

3. 求导数 \( g'(x) \) 并解方程:

\[

g'(x) = e^x (\sin x + \cos x)

\]

设 \( g'(c) = 0 \),则

\[

e^c (\sin c + \cos c) = 0

\]

因为 \( e^c \neq 0 \),所以

\[

\sin c + \cos c = 0 \implies \tan c = -1

\]

解得 \( c = \frac{3\pi}{4} \)(在区间 \((0, \pi)\) 内)。

通过以上练习题,我们可以看到罗尔定理和拉格朗日中值定理的实际应用。希望这些题目能够帮助你巩固相关知识点!

免责声明:本答案或内容为用户上传,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。 如遇侵权请及时联系本站删除。