积分第一中值定理与腐乳烂泥积分伏汝兰尼(Froullani)积分
积分第一中值定理:
f(ξ)(b−a)=∫abf(x)dx f(ξ)(b-a)=\int_{a}^{b}f(x)dx f(ξ)(b−a)=∫abf(x)dx
证明方法一:闭区间上连续函数的最值与介值定理
https://baike.baidu.com/item/%E7%A7%AF%E5%88%86%E7%AC%AC%E4%B8%80%E4%B8%AD%E5%80%BC%E5%AE%9A%E7%90%86/19206375?fr=aladdin
证明方法二:对F(x)使用拉格朗日中值定理或罗尔定理
F(x)=∫axf(x)dx,F(x)可导F(x)=\int_{a}^{x}f(x)dx ,F(x)可导 F(x)=∫axf(x)dx,F(x)可导
推广:
∫abg(x)f(x)dx=g(ξ)∫abf(x)dx \int_{a}^{b}g(x)f(x)dx =g(ξ)\int_{a}^{b}f(x)dx ∫abg(x)f(x)dx=g(ξ)∫abf(x)dx
如果函数f 在闭区间 上连续,g 在闭区间 上不变号,并且 g在闭区间 上是可积的
证明方法:最值介值定理和柯西中值(证明闭区间结论的一定是牵扯到函数的连续性,开区间的一定是出现在微分中值定理)
伏汝兰尼(Froullani)积分:
∫mMf(ax)−f(bx)x\int_{m}^M \frac{f(ax)-f(bx)}{x}
∫mMxf(ax)−f(bx)
∫maMaf(x)−f(x)x−∫mbMbf(x)−f(x)x\int_{ma}^{Ma} \frac{f(x)-f(x)}{x} -\int_{mb}^{Mb} \frac{f(x)-f(x)}{x}
∫maMaxf(x)−f(x)−∫mbMbxf(x)−f(x)
∫mambf(x)−f(x)x−∫MaMbf(x)−f(x)x\int_{ma}^{mb} \frac{f(x)-f(x)}{x} -\int_{Ma}^{Mb} \frac{f(x)-f(x)}{x} ∫mambxf(x)−f(x)−∫MaMbxf(x)−f(x)
然后使用积分中值定理计算极限的方法,提出定值即可
注:广泛的联系 拉格朗日的证明方法有一种分析方法是构造原函数G(a)=G(b),罗尔定理。
罗尔定理的证明使用闭区间函数的最值定理与费马引理[每一个可导的极值点都是驻点]
伏汝兰尼(Froullani)积分
还可用参变量的积分证明*
本文深入探讨了积分第一中值定理的两种证明方法,包括利用闭区间上连续函数的最值与介值定理,以及通过拉格朗日中值定理或罗尔定理对F(x)进行分析。此外,还详细介绍了Froullani积分的概念,以及如何通过构造原函数G(a)=G(b)并应用积分中值定理来计算其极限。
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