拉格朗日定理是什么

拉格朗日定理是什么,第1张

分别为:微积分中的拉格朗日中值定理;数论中的四平方和定理;群论中的拉格朗日定理 (群论)。

格朗日中定理又称拉氏定理,是微分学中的基本定理之一,它反映了可导函数在闭区间上的整体的平均变化率与区间内某点的局部变化率的关系。拉格朗日中值定理是罗尔中值定理的推广,同时也是柯西中值定理的特殊情形,是泰勒公式的弱形式(一阶展开)。

发展简史

人们对拉格朗日中值定理的认识可以上溯到公元前古希腊时代。古希腊数学家在几何研究中得到如下结论:“过抛物线弓形的顶点的切线必平行于抛物线弓形的底”。这正是拉格朗日定理的特殊情况,古希腊数学家阿基米德正是巧妙地利用这一结论,求出抛物弓形的面积.。

意大利卡瓦列里在《不可分量几何学》(1635年)的卷一中给出处理平面和立体图形切线的有趣引理,其中引理3基于几何的观点也叙述了同样一个事实:曲线段上必有一点的切线平行于曲线的弦。这是几何形式的微分中值定理,被人们称为卡瓦列里定理。该定理是拉格朗日中值定理在几何学中的表达形式。

拉格朗日定理公式f(ζ)=(M-m)/(b-a)。

约瑟夫·拉格朗日是法国数学家、物理学家。他在数学、力学和天文学三个学科领域中都有历史性的贡献,其中尤以数学方面的成就最为突出。

微积分中的拉格朗日定理即(拉格朗日中值定理):

设函数f(x)满足条件:

(1)在闭区间[a,b]上连续。

(2)在开区间(a,b)可导。

则至少存在一点ε∈(a,b),使得f(b) - f(a)=f'(ε)(b-a)或者f(b)=f(a) + f '(ε)(b - a)。

[证明:把定理里面的c换成x在不定积分得原函数f(x)={[f(b)-f(a)]/(b-a)}x。做辅助函数G(x)=f(x)-{f(b)-f (a)]/(b-a)}x易证明此函数在该区间满足条件:G(a)=G(b);G(x)在[a,b]连续;G(x)在(a,b)可导。此即罗尔定理条件,由罗尔定理条件即证]。


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