משפט לגראנז' (אינפי): הבדלים בין גרסאות בדף

מתוך Math-Wiki
(יצירת דף עם התוכן " ==משפט לגראנז'== תהי f רציפה בקטע <math>[a,b]</math> וגזירה בקטע <math>(a,b)</math>. אזי קיימת נקודה <math>c\in (a,b...")
 
מאין תקציר עריכה
שורה 1: שורה 1:
==משפט לגראנז'==
==משפט לגראנז'==
תהי f רציפה בקטע <math>[a,b]</math> וגזירה בקטע <math>(a,b)</math>.
תהי <math>f</math> פונקציה רציפה בקטע <math>[a,b]</math> וגזירה בקטע <math>(a,b)</math> .
 
אזי קיימת נקודה <math>c\in (a,b)</math> עבורה מתקיים <math>f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>


אזי קיימת נקודה <math>c\in (a,b)</math> עבורה מתקיים <math>f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math> .


===הוכחה===
===הוכחה===
נחשב את משוואת הישר העובר בין הנקודות <math>\big(a,f(a)\big)\ ,\ \big(b,f(b)\big)</math>:


נחשב את משוואת הישר העובר בין הנקודות <math>(a,f(a)),(b,f(b))</math>:
:<math>y-f(a)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\cdot (x-a)</math>
 
נחסיר את משוואת הישר הזה מהפונקציה המקורית, ונוכל להפעיל את משפט רול על מנת לקבל את התוצאה הרצויה.
::<math>y-f(a)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a)</math>
:<math>g(x)=f(x)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\cdot (x-a)-f(a)</math>
 
נחסיר את משוואת הישר הזה מהפונקציה המקורית, ונוכל להפעיל את משפט רול על מנת לקבל את התוצאה הרצוייה.
 
 
::<math>g(x)=f(x)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a)-f(a)</math>
 
 
קל לראות כי <math>g(a)=g(b)=0</math> ו-g מקיימת את שאר תנאיי משפט רול. לכן קיימת נקודה <math>c\in (a,b)</math> עבורה מתקיים <math>g'(c)=0</math>. אבל:
 


::<math>0=g'(c)=f'(c)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>
קל לראות כי <math>g(a)=g(b)=0</math> ו- <math>g</math> מקיימת את שאר תנאי משפט רול. לכן קיימת נקודה <math>c\in (a,b)</math> עבורה מתקיים <math>g'(c)=0</math>. אבל:


:<math>0=g'(c)=f'(c)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>
כלומר
כלומר
:<math>f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>


::<math>f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>
כפי שרצינו. <math>\blacksquare</math>
 
כפי שרצינו.
 
== ראו גם ==


* [[משפט פרמה (אינפי)|משפט פרמה]]
==ראו גם==
* [[משפט רול]]
*[[משפט פרמה (אינפי)|משפט פרמה]]
*[[משפט רול]]


[[קטגוריה:אינפי]]
[[קטגוריה:אינפי]]

גרסה מ־00:12, 27 בינואר 2016

משפט לגראנז'

תהי [math]\displaystyle{ f }[/math] פונקציה רציפה בקטע [math]\displaystyle{ [a,b] }[/math] וגזירה בקטע [math]\displaystyle{ (a,b) }[/math] .

אזי קיימת נקודה [math]\displaystyle{ c\in (a,b) }[/math] עבורה מתקיים [math]\displaystyle{ f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a} }[/math] .

הוכחה

נחשב את משוואת הישר העובר בין הנקודות [math]\displaystyle{ \big(a,f(a)\big)\ ,\ \big(b,f(b)\big) }[/math]:

[math]\displaystyle{ y-f(a)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\cdot (x-a) }[/math]

נחסיר את משוואת הישר הזה מהפונקציה המקורית, ונוכל להפעיל את משפט רול על מנת לקבל את התוצאה הרצויה.

[math]\displaystyle{ g(x)=f(x)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\cdot (x-a)-f(a) }[/math]

קל לראות כי [math]\displaystyle{ g(a)=g(b)=0 }[/math] ו- [math]\displaystyle{ g }[/math] מקיימת את שאר תנאי משפט רול. לכן קיימת נקודה [math]\displaystyle{ c\in (a,b) }[/math] עבורה מתקיים [math]\displaystyle{ g'(c)=0 }[/math]. אבל:

[math]\displaystyle{ 0=g'(c)=f'(c)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a} }[/math]

כלומר

[math]\displaystyle{ f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a} }[/math]

כפי שרצינו. [math]\displaystyle{ \blacksquare }[/math]

ראו גם