ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
35
Доказательство. Пусть
()
fx
непрерывна на отрезке
[;]
ab
и пусть
()0
f
ξ
′
=
для любой точки
(;).
ab
ξ
∈
Фиксируем произвольную точку
0
(;]
xab
∈
и применим к сужению функции
()
fx
на отрезок
0
[;]
ax
теорему Лагранжа. В силу этой теоремы найдётся точка
0
(;)
ax
ξ
∈
такая ,
что будет верно равенство
00
()()()().
fxfafxa
ξ
′
−=−
(4.7)
Поскольку
()0,
f
ξ
′
=
то из (4.7) следует , что
0
()().
fxfa
=
Таким
образом ,
()()
fxfa
=
для
[;].
xab
∀∈
Следствие 2. Пусть функция
()
fx
непрерывна на промежутке
X
и
имеет производную в каждой его внутренней точке. Пусть, далее,
существует постоянная
0
M
>
такая , что для любой внутренней точки
x
промежутка
`
X
выполняется неравенство
|()|.
fxM
′
≤
Тогда функция
()
fx
равномерно непрерывна на промежутке
.
X
Доказательство. Фиксируем произвольное
0
ε
>
и положим
/.
M
δε
=
Пусть
1
x
и
2
x
- произвольные точки из промежутка
12
,.
Xxx
≠
Тогда,
применив к сужению функции
()
fx
на отрезок с концами
1
x
и
2
x
теорему
Лагранжа, получим , что между точками
1
x
и
2
x
найдётся точка
ξ
такая ,
что будет верно равенство
2121
()()()().
fxfxfxx
ξ
′
−=−
Поэтому, если
точки
2
x
и
1
x
таковы , что
21
||,
xx
δ
−<
то будет выполняться неравенство
21
|()()|,
fxfx
ε
−<
поскольку (если
12
)
xx
≠
2121
|()()||()|||.
fxfxfxxM
M
ε
ξε
′
−=−<⋅=
Следствие 3. Пусть функция
()
fx
непрерывна на отрезке
00
[;],
xxH
+
0,
H
>
и имеет конечную производную на множестве
00
(,].
xxH
+
Пусть, далее , существует конечный или определённого знака бесконечный
предел
0
0
lim().
xx
fxK
→+
′
=
Тогда в точке
0
x
существует производная справа
и
0
().
fxK
+
′
=
Доказательство. Возьмём произвольное
,0.
xxH
∆<∆<
Используя
формулу конечных приращений Лагранжа, запишем разностное отношение
для
0
()
fx
+
′
в виде
00
0
()()
(),
fxxfx
fxx
x
θ
+∆−
′
=+∆
∆
где
01.
θ
<<
35 Доказательство. Пусть f ( x ) непрерывна на отрезке [a ; b] и пусть f ′(ξ ) = 0 для любой точки ξ ∈( a ; b). Фиксируем произвольную точку x0 ∈ ( a ; b ] и применим к сужению функции f ( x ) на отрезок [a ; x0 ] теорему Лагранжа. В силу этой теоремы найдётся точка ξ ∈ ( a ; x0 ) такая, что будет верно равенство f ( x0 ) − f ( a ) = f ′(ξ ) ( x0 − a ). (4.7) Поскольку f ′(ξ ) = 0, то из (4.7) следует, что f ( x0 ) = f ( a ). Таким образом, f ( x ) = f ( a ) для ∀ x ∈[a ; b]. Следствие 2. Пусть функция f ( x) непрерывна на промежутке X и имеет производную в каждой его внутренней точке. Пусть, далее, существует постоянная M > 0 такая, что для любой внутренней точки x промежутка X ` выполняется неравенство | f ′ ( x )| ≤ M . Тогда функция f ( x ) равномерно непрерывна на промежутке X . Доказательство. Фиксируем произвольное ε >0 и положим δ =ε / M . Пусть x1 и x2 - произвольные точки из промежутка X , x1 ≠ x2 . Тогда, применив к сужению функции f ( x ) на отрезок с концами x1 и x2 теорему Лагранжа, получим, что между точками x1 и x2 найдётся точка ξ такая, что будет верно равенство f ( x2 ) − f ( x1 ) = f ′(ξ ) ( x2 − x1 ). Поэтому, если точки x2 и x1 таковы, что | x2 − x1 | <δ , то будет выполняться неравенство | f ( x2 ) − f ( x1 )| <ε , поскольку (если x1 ≠ x2 ) ε | f ( x2 ) − f ( x1 )| =| f ′(ξ ) || x2 − x1 | < M ⋅ =ε . M Следствие 3. Пусть функция f ( x ) непрерывна на отрезке [ x0 ; x0 + H ], H > 0, и имеет конечную производную на множестве ( x0 , x0 + H ]. Пусть, далее, существует конечный или определённого знака бесконечный предел lim f ′ ( x ) = K . Тогда в точке x0 существует производная справа x → x0 +0 и f +′ ( x0 ) = K . Доказательство. Возьмём произвольное ∆ x , 0 <∆ x < H . Используя формулу конечных приращений Лагранжа, запишем разностное отношение для f +′ ( x0 ) в виде f ( x0 +∆ x) − f ( x0 ) = f ′( x0 +θ ∆ x ) , где 0 <θ <1. ∆x
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »