1. 高中拉格朗日
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數(shù)f(x)滿(mǎn)足條件:
(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);
(2)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則在(a,b)內(nèi)至少存在一點(diǎn)ξ,使得
顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當(dāng)f(a)=f(b)時(shí)的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。
2. 高中拉格朗日中值定理
拉格朗日中值定理又稱(chēng)拉氏定理,是微分學(xué)中的基本定理之一,它反映了可導(dǎo)函數(shù)在閉區(qū)間上的整體的平均變化率與區(qū)間內(nèi)某點(diǎn)的局部變化率的關(guān)系。拉格朗日中值定理是羅爾中值定理的推廣,同時(shí)也是柯西中值定理的特殊情形,是泰勒公式的弱形式(一階展開(kāi))。法國(guó)數(shù)學(xué)家拉格朗日于1797年在其著作《解析函數(shù)論》的第六章提出了該定理,并進(jìn)行了初步證明,因此人們將該定理命名為拉格朗日中值定理。
3. 高中拉格朗日中值定理例題
公式,f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a)(a<ξ<b)
定義,如果函數(shù)f(x)滿(mǎn)足:
(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);
(2)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo);
那么在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有一點(diǎn)使等式成立。
4. 高中拉格朗日定理
拉格朗日定理是數(shù)學(xué)家拉格朗日提出并且證明的定理,所以它又被親切的稱(chēng)為拉氏定理。看到這個(gè)拉氏定理你可能就有感覺(jué)了,所謂的拉氏拉氏,不就是拉屎拉屎的諧音嗎!所以拉格朗日定理又被人親切的稱(chēng)為拉屎定理了。
5. 高中拉格朗日乘數(shù)法
拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學(xué)家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個(gè)或多個(gè)條件所限制的 多元函數(shù)的 極值的方法。
這種方法將一個(gè)有n 個(gè)變量與k 個(gè) 約束條件的最優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為一個(gè)有n + k個(gè)變量的方程組的極值問(wèn)題,其變量不受任何約束。
這種方法引入了一種新的標(biāo)量未知數(shù),即拉格朗日乘數(shù):約束方程的梯度(gradient)的線性組合里每個(gè)向量的系數(shù)。
此方法的證明牽涉到偏微分, 全微分或鏈法,從而找到能讓設(shè)出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值。
6. 高中拉格朗日法
拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學(xué)家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個(gè)或多個(gè)條件所限制的 多元函數(shù)的 極值的方法。
這種方法將一個(gè)有n 個(gè)變量與k 個(gè) 約束條件的最優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為一個(gè)有n + k個(gè)變量的方程組的極值問(wèn)題,其變量不受任何約束。這種方法引入了一種新的標(biāo)量未知數(shù),即拉格朗日乘數(shù):約束方程的梯度(gradient)的線性組合里每個(gè)向量的系數(shù)。此方法的證明牽涉到偏微分, 全微分或鏈法,從而找到能讓設(shè)出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值
7. 高中拉格朗日中值定理怎么用
把拉格朗日定理移項(xiàng),得f(x)-[f(b)-f(a)]/(b-a)*(x-a)=0,令u(x)等于等號(hào)左邊的函數(shù)。
于是有u(a)=u(b)=f(a),這就滿(mǎn)足了羅爾定理。
羅爾定理是:在[a,b]上滿(mǎn)足u(a)=u(b)時(shí),一定存在m屬于(a,b)使u(x)的導(dǎo)數(shù)等于0。
這些條件現(xiàn)在都滿(mǎn)足了,而且對(duì)u(x)求導(dǎo)后,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單移項(xiàng),立刻就可得到拉格朗日中值定理的式子。羅爾定理是拉格朗日中值定理在f(a)=f(b)時(shí)的特殊情況。
8. 高中拉格朗日點(diǎn)
拉格朗日點(diǎn)是三體意義下的一種平衡點(diǎn),在拉格朗日點(diǎn),第三體受到的另外兩個(gè)物體的引力合力為零。如果稍微偏離平衡點(diǎn),第三體就會(huì)受到一個(gè)大概指向拉格朗日點(diǎn)方向的合力,類(lèi)似于繞天體中心的萬(wàn)有引力。從而可以得到環(huán)繞拉格朗日點(diǎn)的暈軌道。
9. 高中拉格朗日中值定理證明
1、證明涉及中值的不等式問(wèn)題。
2、涉及中值的不等式問(wèn)題(上述問(wèn)題的解題思路)。
3、含有多個(gè)中值的問(wèn)題。
4、從例2的物理意義分析其解題思路。
5、巧妙構(gòu)造輔助函數(shù)解決問(wèn)題。
6、巧妙構(gòu)造輔助函數(shù)解決問(wèn)題(上述問(wèn)題的解題思路)。
7、思考題:下面的推導(dǎo)正確嗎。
8、對(duì)“中值”的深入理解(上述思考題的解答)。
10. 高中拉格朗日乘數(shù)法例題
拉格朗日乘數(shù)原理(即拉格朗日乘數(shù)法)由用來(lái)解決有約束極值的一種方法。
有約束極值:舉例說(shuō)明,函數(shù) z=x^2+y^2 的極小值在x=y=0處取得,且其值為零。如果加上約束條件 x+y-1=0,那么在要求z的極小值的問(wèn)題就叫做有約束極值問(wèn)題。
上述問(wèn)題可以通過(guò)消元來(lái)解決,例如消去x,則變成
z=(y-1)^2+y^2
則容易求解。
但如果約束條件是(x+1)^2+(y-1)^2-5=0,此時(shí)消元將會(huì)很繁,則須用拉格朗日乘數(shù)法,過(guò)程如下:
令
f=x^2+y^2+k*((y-1)^2+y^2)
令
f對(duì)x的偏導(dǎo)=0
f對(duì)y的偏導(dǎo)=0
f對(duì)k的偏導(dǎo)=0
解上述三個(gè)方程,即可得到可讓z取到極小值的x,y值。
拉格朗日乘數(shù)原理在工程中有廣泛的應(yīng)用,以上只簡(jiǎn)單地舉一例,更復(fù)雜的情況(多元函數(shù),多限制條件)可參閱高等數(shù)學(xué)教材。
11. 高中拉格朗日點(diǎn)的題目
又稱(chēng)平動(dòng)點(diǎn),一個(gè)小物體在兩個(gè)大物體的引力作用下在空間中的一點(diǎn),在該點(diǎn)處,小物體相對(duì)于兩大物體基本保持靜止。
這些點(diǎn)的存在由瑞士數(shù)學(xué)家歐拉于1767年推算出前三個(gè),法國(guó)數(shù)學(xué)家拉格朗日于1772年推導(dǎo)證明剩下兩個(gè)。每個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)同兩大物體所在的點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)等邊三角形。