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零点定理的推广及其应用

2016-08-13俞莹磊

现代职业教育·职业培训 2016年8期

俞莹磊

[摘 要] 零点定理是微分学中一个重要的定理,在理论与实际生活中都普遍地能够应用到,就零点定理的推广及应用来了解零点定理的独特魅力。

[关 键 词] 零点定理;推广;应用

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2016)24-0068-02

零点定理是微分学中一个重要的定理,它的一个重要的应用是研究函数零点的存在性问题。它有两个很重要的约束条件。由于零点定理有两个约束条件,因此导致零点定理有时得不到充分的利用。本文将从零点定理及几何意义入手,对零点定理的推论进行探讨,将其推广与在理论和实际中应用,学以致用,将零点定理的价值充分展现。

一、零点定理及几何意义

1.零点定理:一般情况下我们设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与f(b)异号[(即f(a)·f(b)<0),那么在开区间(a,b)内至少有函数f(x)的一个零点,即至少有一点ξ(a<ξ

2.几何意义:因为f(x)在区间[a,b]上是连续的,因此f(x)的图像是一条连续不断的连续曲线。当f(a)和f(b)异号,且曲线的两个端点f(a)和f(b)一个在平面直角坐标系x轴上方,一个在x轴下方,所以这条曲线必然至少经过x轴一次。

二、零点定理的推广

零点定理本身具有一定的局限性,首先该讨论的函数在闭区间上是连续的,其次该函数在闭区间的两个端点的函数值必须是异号的。将其推广可以得到更好地运用,以下是对零点定理的推广。

推论1(介值定理):零点定理是介值定理的一种特殊情况。我们假设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)≠f(b),那么,对于f(a)与f(b)之间的任意一个数C,在开区间(a,b)内至少会有一点ξ,使得f(ξ)=C。

推论2:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续……

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