趙自強(qiáng), 李冬輝
(河南教育學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,河南 鄭州 450046)
柯西中值定理“中值點(diǎn)”的漸近性
趙自強(qiáng), 李冬輝
(河南教育學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,河南 鄭州 450046)
在較弱條件下討論了柯西中值定理“中值點(diǎn)”的漸近性,得出了具有一般形式的結(jié)果.同時(shí)作為推論,得出拉格朗日中值定理“中值點(diǎn)”漸近性具有一般形式的結(jié)果.
柯西中值定理;拉格朗日中值定理;中值點(diǎn);漸近性
對(duì)于柯西中值定理“中值點(diǎn)”的漸近性,文獻(xiàn)[1-5]進(jìn)行了研究.本文將文獻(xiàn)[1]中對(duì)具有高階導(dǎo)數(shù)的要求放寬,在較弱條件下研究柯西中值定理“中值點(diǎn)”的漸近性,得出了具有一般形式的結(jié)果.作為此結(jié)果的一個(gè)特例,得出拉格朗日中值定理“中值點(diǎn)”漸近性具有一般形式的結(jié)果.首先,引述拉格朗日中值定理和柯西中值定理.
拉格朗日中值定理設(shè)函數(shù)F(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則在(a,b)內(nèi)至少存在一點(diǎn)ξ,使得等式
F(b)-F(a)=F′(ξ)·(b-a)
成立,其中ξ稱為拉格朗日中值定理的中值點(diǎn).
柯西中值定理設(shè)函數(shù)F(x)和G(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且在(a,b)內(nèi)G′(x)≠0,則在(a,b)內(nèi)至少存在一點(diǎn)ξ,使得等式
(1)
成立,其中ξ稱柯西中值定理的中值點(diǎn).
證明構(gòu)造輔助函數(shù)
由洛必達(dá)法則和定理?xiàng)l件,得
(2)
又由(1)式及拉格朗日中值定理,得
其中ξ和ζ分別為介于a與x之間的柯西和拉格朗日中值定理的中值點(diǎn).
由于G′(x)在點(diǎn)a連續(xù)且G′(x)≠0,得
所以
再由定理的條件,得
(3)
所以,由(2),(3)式,得
推論1設(shè)函數(shù)F(x)在a的某鄰域U(a,δ)內(nèi)具有直到n階導(dǎo)數(shù),
F(i)(a)=0(i=1,2,…,n;n≥1),
F(n+1)(a)存在,在U(a,δ)內(nèi)G(x)可導(dǎo)且G′(x)≠0,G′(x)在a處連續(xù),則當(dāng)F(n+1)(a)≠0時(shí),對(duì)于柯西中值定理確定的中值點(diǎn)ξ有
證明由推論的條件,連續(xù)應(yīng)用洛必達(dá)法則,得
由定理,得
在定理中,取G(x)=x,則有
[1] 高國(guó)成.微分中值定理“中間點(diǎn)”的漸近性[J].工科數(shù)學(xué),2001,17(5):102-104.
[2] 劉文武,嚴(yán)忠權(quán).積分型Cauchy中值定理中間點(diǎn)的漸近性[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2010,40(11):228-231.
[3] 王金花,孫蘭香,朱江紅.泰勞公式的拉格朗日型余項(xiàng)中值點(diǎn)的研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2010,40(7):221-224.
[4] 戴立輝.劉龍章.積分型Cauchy中值定理中間點(diǎn)的漸近性[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2009,25(3):168-172.
[5] 李冬輝.具有Lagrange型余項(xiàng)的Taylor定理中值點(diǎn)的漸近性[J].河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,25(3):1-3.
AsymptoticPropertyofIntermediatePointonCauchyMeanValueTheoremforDifferentials
ZHAO Ziqiang, LI Donghui
(SchoolofMathematicsandStatistics,HenanInstituteofEducation,Zhengzhou450046,China)
Studied the asymptotic properties of intermediate point on the mean value theorem for differentials, and the results are obtained.
Cauchy mean-value theorem; Lagrange mean-value theorem; intermediate point; asymptotic property
2017-03-20
河南省教育廳科技項(xiàng)目(16B110056)
趙自強(qiáng)(1981—),男,河南沈丘人,河南教育學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院講師.
10.3969/j.issn.1007-0834.2017.02.002
O172.2
:A
:1007-0834(2017)02-0005-03
河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2017年2期