题目
函数f(x)=(x)^2+2x-1在区间[0,2]上应用拉格朗日中值定理时,满足定理要求的xi 值是多少?
函数$f(x)={x}^{2}+2x-1$在区间$\left[0,2\right]$上应用拉格朗日中值定理时,满足定理要求的$\xi $值是多少?
题目解答
答案

解析
本题考察拉格朗日中值定理的应用。拉格朗日中值定理的条件是:函数$f(x)$)在闭区间$[a,b]$上连续,在开区间$(a,b)$内可导,则存在$\xi\in(a,b)$使得$f'(\xi)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$。
步骤1:验证函数满足拉格朗日中值定理条件
函数$f(x)=x^2+2x-1$是多项式函数,多项式函数在整个实数域上连续且可导,因此在闭区间$[0,2]$上连续,在开区间$(0,2)$内可导,满足定理条件。
步骤2:计算$\frac{f(2)-f(0)}{2-0}$
- 先求$f(2)$和$f(0)$:
$f(2)=2^2+2\times2-1=4+4-1=7$
$f(0)=0^2+2\times0-1=-1$ - 再计算差商:
$\frac{f(2)-f(0)}{2-0}=\frac{7-(-1)}{2}=\frac{8}{2}=4$
步骤3:求$f'(\xi)$并解方程$f'(\xi)=4$
对$f(x)$求导:
$f'(x)=2x+2$
令$f'(\xi)=4$:
$2\xi+2=4$
解得:
$2\xi=2\Rightarrow\ \xi=1$
步骤4:验证$\xi\in(0,2)$
$\xi=1$在开区间$(0,2)$内,满足拉格朗日中值定理的要求。