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文档简介

1、积分中值定理的改良和应用摘要:本文在?数学分析?假设函数与在闭区间上连续,且在上不变号,那么在上至少存在一点,使。特别地,当g(x)=1时有定理:假设函数在在区间非负单调递减,为可积函数,那么存在。定理:假设在上且单调递增,为可积函数, 那么存在.定理因为与在及连续,且由假设知在及上不变号。由定理5得:存在使得而,于是我们得到,这与矛盾。即证在内至少存在两点。证明二:假设在内=0只有一个根,由知f(x)在内异号。设在,而=为单调递增函数,所以这与矛盾。例2设函数二次可微,且严格单调,证明:在内存在唯一的一点,使得。在中有一个类似的例题,联想到定理6,本文的将其中的条件作减弱,将具有二阶连续导数

2、;改为二次可微;,然后利用定理6给予证明。分析:由题目的条件和结论,我们首先想到将在=处用Taylor公式展开,然后对展开式的两边在区间上同时积分,然后利用积分中值定理和定理6推出结论。证明:令=,在=处用Taylor公式展开得:,其中介于与之间。即对其中。而|keyimg150|虽然不一定连续,但导数具有介值性,因而由定理6得:存在唯一的点,使得=将又使,且,由定积分的几何意义知,因此,由显然在区间上,函数是单调递减且非负的,在区间上,函数是单调递增且非负的,故由积分中值定理,存在,使得,所以,故再由式有即证。3. 在与积分极限有关的问题中的应用无论是在数列极限,还是函数极限的计算中,如果含

3、有定积分式子,首先用定积分的相关知识,如积分中值定理等,把积分式简化,然后再运用解决极限问题的各种方法,就能到达解决问题的目的。例5设在上连续,,求.分析:此题在中将变形为,然后用洛必达法那么解得答案,本文我们可以将变形为,再用变量代换变为,然后用积分中值定理也可以得到相同答案。解:=,其中介于与之间,介于与之间。所以当时,有,故=.例6 设是的连续函数,证明:=|keyimg293|。分析:此题是黎曼引理的一个具体应用,其中取,由黎曼引理可得结论,这里我们用积分中值定理来证明结论。证明:=, .=又,所以=。4.在与收敛有关的问题中的应用例7 设函数,为正实数,证明:收敛并求其值。在中有一个

4、一般的结论,本文在的根底上令,得到一个具体的结果。分析:我们先将变为,其次将变形为,再利用变量代换将式子变形为,然后用积分中值定理即可证明。证明:令=,由积分中值定理,存在介于与之间,使得=,所以=收敛,且=0参考文献【1】华东师范大学数学系编.数学分析上第三版,217,222.北京:高等教育出版社,2002.【3】程其襄等编.实变函数与泛函分析根底第二版,197. 北京:高等教育出版社,2003.【4】裴礼文著.数学分析中的典型问题与方法,317,224,435,348,362,411,北京:高等教育出版社,2006.【5】舒斯会著.数学分析选讲,115,北京:北京大学出版社.2007.【6】刘三阳,李广民,于力等编.数

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