核心思路: 把要证的等式或不等式,变成函数零点或导数问题。按这个路子套。
通用三板斧模板:
1. 设函数: 看见要证的式子里有 f(b)-f(a)、f'(ξ)、f''(ξ) 这些,就把其中一个常数(通常是a或b)换成变量x,构造辅助函数 F(x)。口诀:“找原函数,用拉格朗日”,或者直接把结论等式一边全移到左边,令整个左边为F(x)。
例:要证 f'(ξ)+g(ξ)f(ξ)=0,就设 F(x) = f(x) e^{∫g(x)dx} (常用技巧,叫“积分因子法”)。
2. 验条件: 看一眼 F(x) 在闭区间 [a, b] 上连续,开区间 (a, b) 内可导。通常题目给的条件够你用,这一步一句话带过就行:“由题设,F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导”。
3. 用定理:
如果要证的是等于零(零点、导数为零):
如果能找到 F(a)=F(b),直接用罗尔定理,结束。
如果找不到,试试对 F(x) 用拉格朗日中值定理,或者对 F(x) 和另一个简单函数(比如x)用柯西中值定理。
如果要证的是不等式或函数值比较: 优先考虑用拉格朗日中值定理(出现函数差值)或泰勒中值定理(出现高阶导数)。
必背套路句式:
开头句: “构造辅助函数 F(x) = ________。”
过渡句: “易见,F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且 F(a) = ___, F(b) = ____。”
结论句: “由罗尔定理,至少存在一点 ξ∈(a,b),使得 F'(ξ)=0,即 ________(把原结论抄一遍) 成立。”
高频考点与对应定理:
出现 f'(ξ)=0 或 f'(ξ) 与某式相等 → 优先想罗尔定理。
出现 f(b)-f(a) 与 f'(ξ) 的关系 → 必用拉格朗日中值定理。
出现两个函数在两点之差的比值 → 想柯西中值定理。
出现高阶导数(f''(ξ))或函数复杂展开 → 想泰勒中值定理(在指定点展开)。
蒙题应急: 如果完全没思路,就把题设中的函数在区间中点或者端点处泰勒展开写几步,然后想办法凑出要证的式子,说不定能蒙上步骤分。