积分第一中值定理与腐乳烂泥积分伏汝兰尼(Froullani)积分 积分第一中值定理: f ( ξ ) ( b − a ) = ∫ a b f ( x ) d x f(ξ)(b-a)=\int_{a}^{b}f(x)dx f(ξ)(b−a)=∫abf(x)dx 证明方法一:闭区间上连续函数的最值与介值定理 https://baike.baidu.com/item/%E7%A7%AF%E5%88%86%E7%AC%AC%E4%B8%80%E4%B8%AD%E5%80%BC%E5%AE%9A%E7%90%86/19206375?fr=aladdin
证明方法二:对F(x)使用拉格朗日中值定理或罗尔定理 F ( x ) = ∫ a x f ( x ) d x , F ( x ) 可 导 F(x)=\int_{a}^{x}f(x)dx ,F(x)可导 F(x)=∫axf(x)dx,F(x)可导
推广: ∫ a b g ( x ) f ( x ) d x = g ( ξ ) ∫ a b f ( x ) d x \int_{a}^{b}g(x)f(x)dx =g(ξ)\int_{a}^{b}f(x)dx ∫abg(x)f(x)dx=g(ξ)∫abf(x)dx
如果函数f 在闭区间 上连续,g 在闭区间 上不变号,并且 g在闭区间 上是可积的
证明方法:最值介值定理和柯西中值(证明闭区间结论的一定是牵扯到函数的连续性,开区间的一定是出现在微分中值定理)
伏汝兰尼(Froullani)积分: ∫ m M f ( a x ) − f ( b x ) x \int_{m}^M \frac{f(ax)-f(bx)}{x} ∫mMxf(ax)−f(bx) ∫ m a M a f ( x ) − f ( x ) x − ∫ m b M b f ( x ) − f ( x ) x \int_{ma}^{Ma} \frac{f(x)-f(x)}{x} -\int_{mb}^{Mb} \frac{f(x)-f(x)}{x} ∫maMaxf(x)−f(x)−∫mbMbxf(x)−f(x)
∫ m a m b f ( x ) − f ( x ) x − ∫ M a M b f ( x ) − f ( x ) x \int_{ma}^{mb} \frac{f(x)-f(x)}{x} -\int_{Ma}^{Mb} \frac{f(x)-f(x)}{x} ∫mambxf(x)−f(x)−∫MaMbxf(x)−f(x)
注:广泛的联系 拉格朗日的证明方法有一种分析方法是构造原函数G(a)=G(b),罗尔定理。
罗尔定理的证明使用闭区间函数的最值定理与费马引理[每一个可导的极值点都是驻点]
伏汝兰尼(Froullani)积分 还可用参变量的积分证明*
