罗尔中值定理的一些新证法

th at

f( z ) <f ( t : ) . Si n c e f(x )is

conti nuous

Le t

on[口,6],there is艿 (工 )> o, such

厂(y)<, (屯 )

th at for all

y∈ ( x- - 8( x) , x +艿 (z )) n

a,6].

(1 )

then爿fcovers[口,6]and

su c h

He i n e Bo re l

Th eo re m

.纷{(z一艿(z),z+艿(z)),z∈a,6]),

Co v e r i n g

im pl ie s

finite

is粥 ={( zi--8( zf), z i+艿 (z。 ))

Ii=1,2,…,n}Cg

that 粥 is

co v e ri n g

of[n,6].Let

wh er e

t:“in

a,6].It

fo l l o w s th at th e r e ex is ts

th at

M=max{f(t‘)Ii一1,2,…,,2)一,(£,i),1≤io≤,2,

t‘ ∈ ( z , 一 8 ( x 』 ) , z J+ d ( z , ) ) , ac c o r d i n g to( 1) we ha v e

f(t‘ )<, (L. )≤ M—f (t‘ ).

It is con tr ad ic ti on . T o tes ti fy Ro ll e’ s

as

foll ows :

Th e o r e m

by

th e L e m m a

2 from

another

angle. we

sha ll first s h o w

pr o p o s i t i o n

Pr o p o s i t i on

mo no t on e

Let , (z) is

fu n c t i o n di ff e re n ti a bl e

on(口, 6)and/(z)≠o, then,(z)is

str ict ly

Proof

Le t on (n , 6 ).

t1

have

t2

be

any

two

po i n t s in th e

op en

interval(口 , 6)with

tl <t 2, t he n

for

every

lim£Q掣一f7(z) ≠o,so

th e r e

z∈[zl,£2],we

ex is ts 占 (z )> o su c h

th a t

y∈ u 。 ( z ; 艿 ( z ) )

万方数据

第 4期

n[口,6]implies

Y A O

J in g — s u n : S o m e

Ne w

Wa y s

to

Prove Ro ll e’ s T h e o r e m 13 3

It is clear t h a t 艿 ( z ) i s

』!羔!二』!兰2>o。

』型二』!型<o。

Y一.z

'一 正 fu nc ti on

o n

if厂 (z )>o ,

if f7(z )<O 。 Lemma 2

that

th er e

is a & f i n e (2 )

(3 )

Itl,t2].The

im pl ie s ta g g e d

posit ive

ea c h mu st

as

we ll

we for all z r ea c h al so

th at for lo ss of th at i th er

o n

as we th e s a m e no t , t h e r e we a s s u m e th at fo

ha v e th e co n d it i o n

mean

valu e

conti nuous th a t Ro ll e’ s T h e o r e m holds.

partition{(ci,[z卜1,zi]),i—l,2,…,n)that is,t1一zo <z1 <…<z。 =t2,cf∈ [z卜1,z i]and[z, 一1,z,]

mi g h t

su p p o s e

c1<c z<… <c。 .

(4 )

J: 1≤ j≤ 押一 1 cJ≤zJ≤cJ+1,

cj — c j+ 1 . I t

c, 一 刁 一 c j+ 1 b y

t a g g e d pa rt it io n of[£l,t2]sa tisfying(4)so lo ng merg e[≈ 一 1,x j]w ith

[乃,zJ+1 ]).Then

m u s t be i sa ti s fy in g l≤ i≤ 行一 1 su c h g h t a s we ll s u p p o s e that/(f.)>o th at

f’(f ,)・ f’( cm)<o .We

mi

and/ (o+1)<o. By(2)and(3), we

(y ) > 厂 (G + 1 ) if Y∈ ( f j , c, + 3 ( c i ) )

ha v e th a t 厂 ( y ) > f( c j ) an d ,

n(ci+1--8(ci+1),c卜}1)N a,6].For

Yo

this re a s o n , t h e r e

ex i st s

in(fi, cf+1 )such va l u e of f

tha t厂 (Y o) is

o n

th e be z e

maxi mum ro, which

c,,cm],therefore厂,(帅)must

co n t r ad i c t s th e co n d i t i o n th at

/ (z )4 =0 z一 < z。 b y (2 ) w e f ( x H ) < 厂 ( o ) ≤ f ( x i ) o r f(x卜 1 )≤ f(c j)<厂 (z, ), then f ( x H ) < , (

zi) for

f(t1)<厂(£2).Therefore f

is str ict ly m o n o t o n e on(口 ,6 ). on ( a

If Ro ll e’ s T h e o r e m is faulty, , (z)is str ict ly m o n o t o n e , 6 ) b y pr o p o s i t i o n a b o v e . T h u s

, (z)is

str ict ly

a, 6] b y

f(a)一 厂 (6 ). Th is

th a t 厂 ( z ) is

[References]

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105 (2 ): 1 07— 1 17 .

partitions

in el em en ta ry

real

analy

[摘

罗尔中 值定 理的一 些新 证法

姚静荪

(安 徽 师 范 大 学 数 学 计 算 机 科 学 学 院 , 芜 湖 2 4 1 0 0 0 )

要 ]给 出 了 罗 尔 微 分 中 值 定 理 的 三 种 新 的 证 明 方 法 , 其 中 第 二 种 很 简 便 的 方 法 仅 依 赖 于 大 家 熟 知 的 Heine-

Bo r e l有 限 覆 盖 定 理 . 由 此 可 见 罗 尔 微 分 中 值 定 理 可 以 是 实 数 的 完 备 性 的 直 接 推 论 . [关 键 词 ] 罗 尔 中 值 定 理 ; 实 数 的 完 备 性 ; 完 全 覆 盖 ; 有 限 覆 盖 定 理 ; 争 精 细 加 标 分 割

万方数据


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