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求积分中值定理的证明

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求积分中值定理的证明

在证明过程中能不能不用最小最大值定理?

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    2018-04-27 19:55:04
  •   这个定理的推导比较复杂,牵扯到积分上限函数:Φ(x) = ∫f(t)dt(上限为自变量x,下限为常数a)。以下用∫f(x)dx表示从a到b的定积分。
    首先需要证明,若函数f(x)在[a,b]内可积分,则Φ(x)在此区间内为一连续函数。
      
    证明:给x一任意增量Δx,当x Δx在区间[a,b]内时,可以得到
    Φ(x Δx) = ∫f(t)dt = ∫f(t)dt ∫f(t)dt
    = Φ(x) ∫f(t)dt

    Φ(x Δx) - Φ(x) = ∫f(t)dt
    应用积分中值定理,可以得到
    Φ(x Δx) - Φ(x) = μΔx
    其中m0 时,Φ(x Δx) - Φ(x)->0,即
    lim Φ(x Δx) - Φ(x) = 0(当Δx->0)
    因此Φ(x)为连续函数
    其次要证明:如果函数f(t)在t=x处连续,则Φ(x)在此点有导数,为
    Φ'(x) = f(x)
    证明:由以上结论可以得到,对于任意的ε>0,总存在一个δ>0,使|Δx|0时,
    Φ'(x) = lim [Φ(x Δx) - Φ(x)]/Δx = lim μ = f(x)
    命题得证。
      
    由以上可得,Φ(x)就是f(x)的一个原函数。设F(x)为f(x)的任意一个原函数,得到
    Φ(x)=F(x) C
    当x=a时,Φ(a)=0(由定义可以得到),此时
    Φ(a)=0=F(a) C
    即C=-F(a)
    得到
    Φ(x)=F(x)-F(a)
    则当x=b时,Φ(b)=∫f(x)dx,得到
    Φ(b)=∫f(x)dx = F(b)-F(a)
    至此命题得证。
      
    你可以查一下参考书 那里更加详细望采纳 谢谢 有任何不懂 请加好友 一一解答。

    王***

    2018-04-27 19:55:04

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