高等數學:盤點幾個考研常考微分中值定理題型,攻克難點拿高分!

2020-12-05 小木頭講數學

在前面的內容中,小編已經給大家梳理了高等數學中的所有核心知識點。如果要說高等數學中哪一個部分的內容最難,那不好說。但微分中值定理一定是最難的內容之一,且微分中值定理這部分的內容往往以考察高分值的大題的為主。許多同學往往覺得微分中值定理的題構造十分的複雜且繁多,所以做題有些困難。其實,不只是構造,而且其形式多變,還可以結合積分等多部分內容來考核。下面,小編帶大家一起來盤點一下常見的微分中值定理題型

考研

基礎知識

首先,我們應該熟悉幾個常見的中值定理,並且能夠獨立的推導出他們的證明過程。之所以這麼嚴格要求,原因有下面兩個。

①因為在考研數學中,很有可能直接考察定理的證明。

②定理證明過程的思想往往就是我們做題的證明過程思路。

基礎

下面,小編根據自己的理解,給大家大致的敘述一下主要的幾個定理的證明思想。由於許多定理證明的方法不止一種,所以小編提供的方法僅供參考

(1)介值定理(與根的存在性定理等價,也稱作為零點定理,證明了解即可,基本不會考。)

證明思想:通過構造,結合確界原理,推出在函數值等於0的點在區間的兩端取不到。其次,在利用反證法設函數在開區間中取不到0。

(2)最大、最小值定理(了解即可)

證明思想:想要證明最大最小值定理,我們首先要知道有界性定理,即若一個函數在閉區間上連續,那麼這個函數在閉區間上也有界。其次,我們再通過結合確界原理使用反證法,證明函數在閉區間上存在上確界是錯誤的。

考研

(3)Rolle(羅爾)定理(重點)

證明思想:因為函數f在閉區間上連續,所以滿足最大、最小值定理,一定存在最大值與最小值,分兩種情況討論。

①最大值等於最小值時,那麼函數為常數函數。

②最小值小於最大值時,我們發現函數f滿足費馬定理的條件,可以使用費馬定理,從而直接得到證明。

(4)lagrange(拉格朗日)定理(重點)

證明思想:證明拉格朗日中值定理時,我們常常需要構造輔助函數,其中我們最常見的是構造助函數:

F(x)=f(x)-f(a)-(x-a)(f(b)-f(a)/(b-a)然後使用羅爾中值定理即可。

同學其實想不太明白這個函數的構造是如何得到的,其實這個構造只是為了方便驗算羅爾中值定理。直接把拉格朗日中值定理兩等式兩邊,進行積分構造也是可行的,只是驗證羅爾定理條件的時候麻煩一點。

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(5)cauchy(柯西)中值定理(重點)

證明思想:要通過構造輔助函數,利用羅爾定理就可以證明。

(6)積分第一中值定理(重點)

證明思想:同樣我們利用最大、最小值定理,函數f在閉區間上存在最大值與最小值,使用積分不等式結合連續函數的介值定理就可以得到證明。

題型總結

小編大致總結了一下常見的幾種微分中值定理題型,共為6種題型。其中,整理的許多題目來自考研數學真題,值得去斟酌思考。(電子版領取方式在文末)

總結
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我的學習建議

微分中值定理的學習,對於初學者或者是第一遍考研複習的同學而言,做題會顯得十分吃力,幾乎每一題都要校對答案才能明白,甚至有了答案也不明白答案的函數構造是從何思想而來。其實,這是一種正常狀態。學習微分中值定理的內容,首先,就是要把幾個中值定理本身的證明思想吃得通透,然後再對常見題型、常用方法進行總結歸納。事實上,考研數學也逃不過在這幾個題型上反覆考察。難就難在題型和方法的總結上,每一道題,每一個題型都要耗費大量的時間。現在,小編在這裡總結出了完整的版本,希望這篇文章對考研同學們或初學者有所幫助

由於篇幅有限,小編只能放幾張整理的題型圖片,有需要電子版的同學,關注我,私信回覆中值定理即可領取電子版

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