הבדלים בין גרסאות בדף "משפט לגראנז' (אינפי)"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מ
שורה 2: שורה 2:
 
תהי <math>f</math> פונקציה 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)=\dfrac{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>\big(a,f(a)\big)\ ,\ \big(b,f(b)\big)</math> :
  
:<math>y-f(a)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\cdot (x-a)</math>
+
:<math>y=f(a)+\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a)</math>
נחסיר את משוואת הישר הזה מהפונקציה המקורית, ונוכל להפעיל את משפט רול על מנת לקבל את התוצאה הרצויה.
+
נחסיר את משוואת הישר הזה מהפונקציה המקורית, ונוכל להפעיל את משפט רול על-מנת לקבל את התוצאה הרצויה.
:<math>g(x)=f(x)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}\cdot (x-a)-f(a)</math>
+
:<math>g(x)=f(x)-f(a)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a)</math>
 +
<math>g</math> רציפה ב- <math>[a,b]</math> כהפרש פונקציות רציפות בקטע, וגזירה ב- <math>(a,b)</math> כהפרש פונקציות גזירות בקטע.
  
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:
+
קל לראות כי <math>g(a)=g(b)=0</math> ו- <math>g</math> . לכן לפי תנאי משפט רול קיימת נקודה <math>c\in(a,b)</math> עבורה מתקיים <math>g'(c)=0</math> .
  
:<math>0=g'(c)=f'(c)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>
+
אבל:
 +
:<math>g'(c)=f'(c)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}=0</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>

גרסה מ־15:18, 27 בספטמבר 2016

משפט לגראנז'

תהי f פונקציה רציפה בקטע [a,b] וגזירה בקטע (a,b) .

אזי קיימת נקודה c\in (a,b) עבורה מתקיים f'(c)=\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a} .

הוכחה

נחשב את משוואת הישר העובר בין הנקודות \big(a,f(a)\big)\ ,\ \big(b,f(b)\big) :

y=f(a)+\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a)

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

g(x)=f(x)-f(a)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a)

g רציפה ב- [a,b] כהפרש פונקציות רציפות בקטע, וגזירה ב- (a,b) כהפרש פונקציות גזירות בקטע.

קל לראות כי g(a)=g(b)=0 ו- g . לכן לפי תנאי משפט רול קיימת נקודה c\in(a,b) עבורה מתקיים g'(c)=0 .

אבל:

g'(c)=f'(c)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}=0

כלומר

f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}

כפי שרצינו. \blacksquare

ראו גם