趙自強, 李冬輝
(河南教育學院 數學與統(tǒng)計學院,河南 鄭州 450046)
柯西中值定理“中值點”的漸近性
趙自強, 李冬輝
(河南教育學院 數學與統(tǒng)計學院,河南 鄭州 450046)
在較弱條件下討論了柯西中值定理“中值點”的漸近性,得出了具有一般形式的結果.同時作為推論,得出拉格朗日中值定理“中值點”漸近性具有一般形式的結果.
柯西中值定理;拉格朗日中值定理;中值點;漸近性
對于柯西中值定理“中值點”的漸近性,文獻[1-5]進行了研究.本文將文獻[1]中對具有高階導數的要求放寬,在較弱條件下研究柯西中值定理“中值點”的漸近性,得出了具有一般形式的結果.作為此結果的一個特例,得出拉格朗日中值定理“中值點”漸近性具有一般形式的結果.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函數F(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),在開區(qū)間(a,b)內可導,則在(a,b)內至少存在一點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.
柯西中值定理設函數F(x)和G(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),在開區(qū)間(a,b)內可導,且在(a,b)內G′(x)≠0,則在(a,b)內至少存在一點ξ,使得等式
(1)
成立,其中ξ稱柯西中值定理的中值點.
證明構造輔助函數
由洛必達法則和定理條件,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.
由于G′(x)在點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設函數F(x)在a的某鄰域U(a,δ)內具有直到n階導數,
F(i)(a)=0(i=1,2,…,n;n≥1),
F(n+1)(a)存在,在U(a,δ)內G(x)可導且G′(x)≠0,G′(x)在a處連續(xù),則當F(n+1)(a)≠0時,對于柯西中值定理確定的中值點ξ有
證明由推論的條件,連續(xù)應用洛必達法則,得
由定理,得
在定理中,取G(x)=x,則有
[1] 高國成.微分中值定理“中間點”的漸近性[J].工科數學,2001,17(5):102-104.
[2] 劉文武,嚴忠權.積分型Cauchy中值定理中間點的漸近性[J].數學的實踐與認識,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中值點的研究[J].數學的實踐與認識,2010,40(7):221-224.
[4] 戴立輝.劉龍章.積分型Cauchy中值定理中間點的漸近性[J].大學數學,2009,25(3):168-172.
[5] 李冬輝.具有Lagrange型余項的Taylor定理中值點的漸近性[J].河南教育學院學報(自然科學版),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目(16B110056)
趙自強(1981—),男,河南沈丘人,河南教育學院數學與統(tǒng)計學院講師.
10.3969/j.issn.1007-0834.2017.02.002
O172.2
:A
:1007-0834(2017)02-0005-03