题目
罗尔定理的条件是()
罗尔定理的条件是()
题目解答
答案
充分条件
解析
罗尔定理是微分学中的重要定理,其核心内容是:若函数满足以下三个条件:
- 在闭区间$[a,b]$上连续;
- 在开区间$(a,b)$内可导;
- 端点处函数值相等,即$f(a)=f(b)$;
则至少存在一点$c \in (a,b)$,使得$f'(c)=0$。
关键点:题目考查罗尔定理的条件性质。需要明确罗尔定理的条件是结论成立的充分条件,即满足条件时结论必然成立,但结论成立时条件不一定满足。
条件与结论的关系分析
- 充分条件的定义:若条件A成立,则结论B一定成立,但B成立时A不一定成立。
- 罗尔定理的条件是结论(存在$f'(c)=0$)的充分条件,因为:
- 当函数满足三个条件时,必然存在驻点$c$;
- 但存在某些函数虽然存在驻点(结论成立),却不满足罗尔定理的条件(例如函数在区间内不连续或不可导)。
反例说明
例如,定义函数:
$f(x) =
\begin{cases}x^2 \sin\left(\frac{1}{x}\right), & x \neq 0, \\0, & x = 0,\end{cases}$
在区间$[-1,1]$上,$f(x)$在$x=0$处不可导,但存在无数个驻点(如$x=\frac{1}{k\pi}$,$k \in \mathbb{N}$)。这说明结论可能成立,但条件不满足,因此条件不是必要条件。