| yimg150|虽然不一定连续,但导数具有介值性  ,因而由定理6得:存在唯一的点  ,使得    =  (4)
 将(4)式代入(3)即得  ,即证。
 2.在积分不等式证明中的应用 积分不等式是指不等式中含有两个以上积分的不等式,当积分区间相同时,先合并同一积分区间上的不同积分,根据被积函数所满足的条件,灵活运用积分中值定理,以达到证明不等式成立的目的。 例3若函数 在闭区间  上严格单调递减且连续,  的大小关系。 在 中给出了函数  在闭区间  上严格单调递增且连续的情况下的证明,本文则讨论  在闭区间  严格单调递减且连续的情况。 分析:将 作差得  ,那么我们只要讨论  的值与“0”的大小关系即可。下面我们用三种方法来证明。 证明一:设函数 ,其中  。显然在区间  上,函数  是单调递减且非负的,在区间  上,函数  是单调递增且非负的。由定理2和定理3知,  使得   (5)  使得  (6) (6)-(5)得 
 = (7) 又 使  ,且  ,由定积分的几何意义知  ,因此,由(7)式得 
 即  ,而  ,移项即有  。 证明二:设函数 ,其中  ,显然函数  在区间  上可积,又函数  在区间  上递减连续,根据定理4可得,存在   (8)
 显然在区间 上,函数  是单调递减且非负的,在区间  上,函数  是单调递增且非负的,故(8)式可变为: 
 由定积分的几何意义知:  , 
 同时, ,于是 
 即 。 证明三:取c=  ,再设  ,  在  上单调递减连续,且  在  及  上不变号,由定理6得:存在唯一的  使得  ,这里  ;
 存在唯一的 使得  ,这里  .
 且由于 在  上单调递减,所以  。 而 ,故  = 
 即有 ,移项即有  。 从上面的三种证明过程可以看出,证明一和证明二都是由积分中值定理得出的结论,而证明三是由定理6(即改进后的积分中值定理)得出的结论,比较两者我们不难看出定理6(即改进后的积分中值定理)的优越性。 例4 设 的导函数在[0,1]上连续,证明:  。 分析:将 拆分成  ,又因为  的导函数在  上连续,所以  在  必存在最大值点和最小值点,分别设为  ,那么我们可以得到  =    +  ,然后通过计算,由积分中值定理即证。 证明:记 =  ,  ,则有     +  =  +    +  (9)
 由积分中值定理,存在 ,使得  =  ,所以  -   ,故再由(9)式有   .即证。 3. 在与积分极限有关的问题中的应用 无论是在数列极限,还是函数极限的计算中,如果含有定积分式子,首先用定积分的相关知识,如积分中值定理等,把积分式简化,然后再运用解决极限问题的各种方法,就能达到解决问题的目的。 例5设 在[A,B]上连续,  ,求  . 分析:此题在 中将  变形为  ,然后用洛必达法则解得答案,本文我们可以将  变形为  ,再用变量代换变为  ,然后用积分中值定理也可以得到相同答案。 解:  =  =  =  =    ,其中  介于  与  之间,  介于  与  之间。所以当  时,有  ,故  =  .
 例6 设 是[0,2  ]的连续函数,证明:  =|k  2/3   首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |