拉格朗日中值定理证明 如果函数f(x)和g(x)在(a,b)内可导,且f'(x)=g'(x),则f(x)和g(x)相差一个常数

作者&投稿:习尚 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
若两个函数fx与gx在区间(a.b)内满足f'x=g'x,则fx=gx+c怎么用拉格朗日中值定理推~

为什么限定拉格朗日中值定理?这个看起来不是很适合啊,拉格朗日中值定理是用于证明导数存在性的,不太可能用于函数恒等吧?

证明:(1)作辅助函数φ(x)=f(x)?f(a)?f(b)?f(a)b?a(x?a),易验证φ(x)满足:φ(a)=φ(b)=0;又因为:φ(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且φ′(x)=f′(x)?f(b)?f(a)b?a.根据罗尔定理,可得在(a,b)内至少有一点ξ,使φ′(ξ)=0,即:f′(ξ)-f(b)?f(a)b?a=0因此:f′(ξ)=f(b)?f(a)b?a.ξ∈(a,b)即:f(b)-f(a)=f′(ξ)(b-a).ξ∈(a,b)命题得证.(2)任取x0∈(0,δ),则函数f(x)满足:在闭区间[0,x0]上连续,开区间(0,x0)内可导,根据拉格朗日中值定理可得:存在ξx0∈(0,x0)?(0,δ),使得f′(ξ x0)=f(x0)?f(0)x0?0 (*)又由于limx→0+f′(x)=A,对上式(*式)两边取x0→0+时的极限可得:f+′(0)=limx0→0+f(x0)?f(0)x0?0=limx0→0+f′(ξx0)=limξx0→0+f′(ξx0)=A故f+′(0)存在,且f+′(0)=A.

令h(t)=f(t)-g(t),显然h(t)在[a0,x]上连续,在(a0,x)内可导,其中a<a0<x<b
则根据拉格朗日中值定理,存在k∈(a0,x),使得:h'(k)=[h(x)-h(a0)]/(x-a0)
f'(k)-g'(k)=[f(x)-g(x)-f(a0)+g(a0)]/(x-a0)=0
f(x)-g(x)=f(a0)-g(a0)为一常数
由a0的任意性,可得:对任意x∈(a,b),f(x)-g(x)=C,(C为常数)