見出し画像

書記が数学やるだけ#237 Rolleの定理,Lagrangeの平均値の定理,Cauchyの平均値の定理,l’Hôpitalの定理

随分前に書いた時は端折ったところが多かったが,いずれも重要な定理なのでここで証明しておく。


問題

スクリーンショット 2022-02-13 11.42.30


説明

Rolleの定理を起点とする。

スクリーンショット 2022-02-12 21.54.17


これを用いて,2通りの平均値の定理が示せる。

スクリーンショット 2022-02-12 21.55.21


スクリーンショット 2022-02-12 21.55.57


Cauchyの平均値の定理の極限をとって,l’Hôpitalの定理が示せる。もし入試問題でl’Hôpitalの定理を使いたいのなら(使わないと思うが),最低限ここまでの背景を知っておくべきだろう。

スクリーンショット 2022-02-12 21.56.15


解答

まず最大値の定理を確認する。

数学やるだけ解答#237_page-0001


仮定より導関数が存在することから示していく。

数学やるだけ解答#237_page-0002


次に平均値の定理について。

数学やるだけ解答#237_page-0003


目的の形になるような関数を作り,それにRolleの定理を用いる。

数学やるだけ解答#237_page-0004


こちらも同様に示す。

数学やるだけ解答#237_page-0005


l’Hôpitalの定理は,Cauchyの平均値の定理の極限から示せる。

数学やるだけ解答#237_page-0006


2021京大理系最後の問題,いかに平均値の定理の形に持ってくるかの発想が必要な問題。

数学やるだけ解答#237_page-0007


本記事のもくじはこちら:


いいなと思ったら応援しよう!

Writer_Rinka
学習に必要な本を買います。一覧→ https://www.amazon.co.jp/hz/wishlist/ls/1XI8RCAQIKR94?ref_=wl_share

この記事が参加している募集