Формула конечных приращений

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск
Приращение

Формула конечных приращений или теорема Лагра́нжа о среднем значении утверждает, что если функция f непрерывна на отрезке [a;b] и дифференцируема в интервале (a;b), то найдётся такая точка  c\in (a;b), что

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

Геометрически это можно переформулировать так: на отрезке [a;b] найдётся точка, в которой касательная параллельна хорде, проходящей через точки графика, соответствующие концам отрезка.

Механическое истолкование: Пусть f(t) — расстояние точки в момент t от начального положения. Тогда f(b) − f(a) есть путь, пройденный с момента t = a до момента t = b, отношение \frac{f(b)-f(a)}{b-a} — средняя скорость за этот промежуток.

[править] Доказательство

Для функции одной переменной:

Введем функцию F(x) = f(x)-\frac{f(b)-f(a)}{b-a}(x-a). Для нее выполнены условия теоремы Ролля: на концах отрезка ее значения равны f(a). Воспользовавшись упомянутой теоремой, получим, что существует точка c, в которой производная функции F равна нулю:

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

что и требовалось доказать.

[править] См. также