微分中值定理真有那么难吗?

从我研究的历年真题中不难看出,考研数学考试大纲(数学一、数学二、数学三)近五年没有任何变

化,这说明考研命题的规律依然延续往年的原则,不会出现偏题、怪题、超纲题目,仍然以考察基本概念、

基本理论和基本方法为主,所以按照HW老师给出的学习计划按部就班地放心复习,努力就一定会有更大

的收获,更好的成绩。

与中值相关的证明题是历年考研试题中的重点也是难点,得分率不高,考生对具体定理的条件结论能

看明白,但是做题的时候,不知道如何使用。其主要原因是不能把具体的知识点和考题结合起来,不会归

纳其中的常考题型,这里我们万学教育HW考研的数学老师将要重点介绍与中值相关的证明题的处理手

法,以期起到举一反三的作用。根据我们的统计分析,微分中值定理的三大定理中,罗尔定理、拉格朗日

定理考查频繁,而柯西中值定理考查相对较少,一般数学一、数学二更容易考查。首先,我们对比分析一

下它们的条件、结论与可命题角度。

先来看罗尔定理,罗尔定理的条件是闭区间上连续,开区间内可导,端点值相等,结论是至少存在一

点,使得,即导函数有零点,从结论上就可以看出来罗尔定理可以用来证明导函数有

零点。罗尔定理有三个可命题角度:1.证明:或者,2.证明:

,3.导函数零点个数的讨论。

再来看第二个重要的定理-拉格朗日中值定理,它的条件是闭区间上连续,开区间内可导,结论是至

少存在一点,使得。下拉格朗日中值定理也有三个可命题角度,1.含有端点

值中值等式的证明,2.不等式的证明(出现函数值之差),3.讨论函数有界性。

最后咱们简单地看一下柯西中值定理,条件是闭区间上连续,开区间内可导,,结论是至少

存在一点,使。柯西中值定理主要是用来证明含有中值的等式

。它与罗尔以及拉格朗日中值定理有一个很好区

分的特征——包含两个函数。

现在给大家讲了三个中值定理的条件、结论以及可命题的角度,那么考生们在做题过程中会遇到什么

样的困难呢?主要有三点,第一点:定理的选择。要证明一个含有中值的等式,到底是用罗尔定理?拉格

朗日中值定理?还是柯西?第二点:辅助函数的构造。我们在证明含有中值的等式时,往往需要构造辅助

函数,如何构造辅助函数也是一个难点。第三点:条件的验证。比如说要用罗尔定理证明导函数有零点,

1

此时要保证函数在区间内有两点的函数值相同,这两点不一定是端点,如何找到这两点比较困难。

首先,定理的选择有赖于对定理的深入了解,我们前面的陈述已经是初露端倪。根据条件、结论的不

同以及问题的难易程度,我们推荐如下次序:对于结论中不含端点信息的题目,我们考虑罗尔定理,对于

结论中含有端点信息的题目,我们首先考虑用拉格朗日中值定理,先构造一个辅助函数试验一下,如果得

不到所需结果,再考虑用柯西中值定理(如果条件中明显出现两个不同函数,或者某个函数的导数非0,

则首选柯西中值定理)。对于较少考到的“双中值问题”(结论中出现两个中值),一般考虑用两次拉

格朗日中值定理或者柯西中值定理。

其次,辅助函数的构造有如下常用手段。1.观察联想法。我们可以通过观察所要证明等式的形式,看

它是否与我们常见的函数导数公式相似或相同,当两者相似或相同时,我们可以立即联想到导数公式左端括

号内的函数就是我们所要构造的辅助函数;当不相似的时候,我们考虑加个因子,变成相似。加的因

子多为指数函数和幂函数.这是几个常见的形式:

2.原函数法。当出现与等有关的等式时,我们把结论中的换成后,经过适当恒等变形

(通分、十字交叉相乘、移项等)使等式右端为0,通常等式左端即为所要构造的函数导函数。

在很多情况下,我们对等式左端进行积分就可以得到辅助函数,我们再验证辅助函数是否满足微分中

值定理的条件,这就是原函数法,也称积分构造法.。

3.K值法。当我们要证明含有或且含有端点的等式时,常可以把含有的式子设

为,通过恒等变形(通分、交叉相乘、移项等)使得等式的右端为零,把等式中右端点换成,等式

左端的式子即为辅助函数,这就是k值法。

早我看来,只要大家把握微分中值定理的条件、结论与常考题型,多做有代表性的相关习题,时常

回顾总结,一定能突破考研数学中的重难点。

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