微分中值定理是一系列中值定理總稱,是研究函數(shù)的有力工具。
微分中值定理反映了導(dǎo)數(shù)的局部性與函數(shù)的整體性之間的關(guān)系,應(yīng)用十分廣泛。

羅爾中值定理:
如果 R 上的函數(shù) f(x) 滿足以下條件:
(1)在閉區(qū)間 [a,b] 上連續(xù),
(2)在開區(qū)間 (a,b) 內(nèi)可導(dǎo),
(3)f(a)=f(b),
則至少存在一個(gè) ξ∈(a,b),使得 f'(ξ)=0。
幾何意義:
若連續(xù)曲線y=f(x) 在區(qū)間 [a,b] 上所對(duì)應(yīng)的弧段 AB,除端點(diǎn)外處處具有不垂直于 x 軸的切線,且在弧的兩個(gè)端點(diǎn) A,B 處的縱坐標(biāo)相等,則在弧 AB 上至少有一點(diǎn) C,使曲線在C點(diǎn)處的切線平行于 x 軸。

拉格朗日中值定理:如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間上[a,b]連續(xù),在開區(qū)間(a,b)上可導(dǎo),那么在開區(qū)間(a,b)內(nèi)至少存在一點(diǎn)ξ使得f'(ξ)=(f(b)-f(a))/(b-a)。
拉格朗日中值定理溝通了函數(shù)與其導(dǎo)數(shù)的聯(lián)系, 在研究函數(shù)的單調(diào)性、凹凸性以及不等式的證明等方面, 都可能會(huì)用到拉格朗日中值定理。
拉格朗日中值定理的應(yīng)用比羅爾定理和柯西中值定理的應(yīng)用更加廣泛,因?yàn)樗鼘?duì)函數(shù)的要求更低,且該定理建立了函數(shù)增量、自變量增量及導(dǎo)數(shù)之間的聯(lián)系,這為利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)的相關(guān)問題提供了重要支撐 。
總的來說,在研究函數(shù)的單調(diào)性、凹凸性以及求極限、恒等式、不等式的證明、判別函數(shù)方程根的存在性、判斷級(jí)數(shù)的斂散性以及證明與函數(shù)差值有關(guān)的命題,以及計(jì)算未定式極限等方面,都可能會(huì)用到拉格朗日中值定理。

柯西中值定理是拉格朗日中值定理的推廣,是微分學(xué)的基本定理之一。
其幾何意義為,用參數(shù)方程表示的曲線上至少有一點(diǎn),它的切線平行于兩端點(diǎn)所在的弦。
該定理可以視作在參數(shù)方程下拉格朗日中值定理的表達(dá)形式。
柯西中值定理粗略地表明,對(duì)于兩個(gè)端點(diǎn)之間的給定平面弧,至少有一個(gè)點(diǎn),使曲線在該點(diǎn)的切線平行于兩端點(diǎn)所在的弦。

洛必達(dá)法則是在一定條件下通過分子分母分別求導(dǎo)再求極限來確定未定式值的方法。
兩個(gè)無窮小之比或兩個(gè)無窮大之比的極限可能存在,也可能不存在。
求這類極限時(shí)往往需要適當(dāng)?shù)淖冃?,轉(zhuǎn)化成可利用極限運(yùn)算法則或重要極限的形式進(jìn)行計(jì)算。
洛必達(dá)法則便是應(yīng)用于這類極限計(jì)算的通用方法。
