Некоторые теоремы о дифференцируемых функциях
ПРОИЗВОДНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИЙ ПРИ ПОМОЩИ
Теорема (Ролля). Если функция f(x) непрерывна на отрезке [a; b], дифференцируема на интервале (а; b) и на концах отрезка принимает одинаковые значения f(а) = f(b), то найдется хотя бы одна точка с (а; b), в которой производная f '(x) обращается в нуль, т. е. f '(с) = 0.
Геометрически теорема Ролля означает, что на графике функции у = f(x) найдется точка, в которой касательная к графику параллельна оси Ох (см. рис. 1 и 2). На рисунке 3 таких точек две.
Теорема (Коши). Если функции f(x) и φ(х) непрерывны на отрезке [a; b], дифференцируемы на интервале (а; b), причем φ′(х) ≠ 0 для х (а; b), то найдется хотя бы одна точка c (а; b) такая, что выполняется равенство
.
Теорема (Лагранжа).Если функция f(x) непрерывна на отрезке
[a; b], дифференцируема на интервале (а; b), то найдется хотя бы одна точка с (а; b) такая, что выполняется равенство
(11.2)
Следовательно, геометрический смысл теоремы Лагранжа таков: на графике функции у = f(x)найдется точка C(с;f(с)) (см. рис. 4), в которой касательная к графику функции параллельна секущей АВ.
Рис. 4.
Следствие.Если производная функции равна нулю на некотором промежутке, то функция постоянна на этом промежутке.
Следствие.Если две функции имеют равные производные на некотором промежутке, то они отличаются друг от друга на постоянное слагаемое.