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高数中的重要定理与公式及其证明(二)
考研数学中最让考生头疼的当属证明题,而征服证明题的第一关就是教材上种类繁多的定理证明。如果本着严谨的对待数学的态度,一切定理的推导过程都是应该掌握的。但考研数学毕竟不是数学系的考试,很多时候要求没有那么高。而有些定理的证明又过于复杂,硬要要求自己掌握的话很多时候可能是又费时又费力,最后还弄得自己一头雾水。因此,在这方面可以有所取舍。现将高数中需要掌握证明过程的公式定理总结如下。这些证明过程,或是直接的考点,或是蕴含了重要的解题思想方法,在复习的初期,先掌握这些证明过程是必要的。
6)定积分比较定理
如果在区间ab上恒有
f
x

0,则有
b
a
f
xdx

0
推论:如果在区间ab上恒有
f
x

gx
,则有
b
a
f
xdx

b
a
gxdx

设M和m是函数fx在区间ab上的最大值与最小值,则有:
b
mbaafxdxMba
【点评】:定积分比较定理在解题时应用比较广,定积分中值定理也是它的推论。掌握其证明过程,对理解及应用该定理很有帮助。具体的证明过程教材上有。
7)定积分中值定理
设函数fx在区间ab上连续,则在积分区间ab上至少存在一点使得下式
成立:
b
afxdxfba
【点评】:微积分的两大中值定理之一,定积分比较定理和闭区间上连续函数的推论,在证明题中有重要的作用。考研真题中更是有直接用到该定理证明方法的题目,重要性不严而喻。具体证明过程见教材。
f8)变上限积分求导定理
如果函数
f
x
在区间ab上连续,则积分上限的函数x

x
a
f
xdx
在ab上
可导,并且它的导数是
xd
x
fxdxfxaxb
dxa
设函数Fxuxftdt,则有Fxfuxuxfvxvx。vx
【点评】:不说了,考试直接就考过该定理的证明。具体证明过程见教材。
9)牛顿莱布尼兹公式
如果函数
f
x
在区间ab上连续,则有ba
f
xdx

FbFa
,其中
Fx

fx的原函数。
【点评】:微积分中最核心的定理,计算定积分的基础,变上限积分求导定理的推论。具体证明过程见教材。
10)费马引理:设函数fx在点x0的某领域Ux0内有定义,并且在x0处可导,如果对任意的
xUx0,有fx0fx或fx0fx,那么fx00【点评】:费马引理是罗尔定理的基础,其证明过程中用到了极限的保号性,是很重要的思想方法。具体证明过程见教材。
11)罗尔定理:如果函数fx满足
(1)在闭区间ab上连续;
(2)在开区间ab上可导
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