1. 拉格朗日可以求極限嗎
求極限常用等價無窮小替代、洛必達(dá)法則、泰勒公式等方法,有時候等價無窮小不能用,洛必達(dá)法則過于繁瑣,泰勒公式法雖然強(qiáng)大但是相對麻煩。對有一些形式,使用拉格朗日中值定理非常便捷。下面舉兩個個例子:
這種形式的式子,很明顯直接使用等價無窮小是不行的,洛必達(dá)法則又麻煩至極,泰勒公式做起來也不輕松。
我們發(fā)現(xiàn)上述式子有這樣的特點(diǎn):右側(cè)減法式子里,兩項(xiàng)的形式都非常類似,并且隨著極限的趨向,兩項(xiàng)越來越接近。這時候我們可以使用拉格朗日中值定理處理這個減法式子。
于是上述式子就可以變成(恒等變換):
這個時候,隨著x的增大,可以發(fā)現(xiàn),拉格朗日中值定理作用的區(qū)間越來越小,最終可以確定
然后接下來就非常好辦了
上面的式子有這樣的共性:1.存在兩項(xiàng)相減因式且形式相同;2.隨著x的變化,因式的兩項(xiàng)越來越接近(
所在區(qū)間變小)
2. 拉格朗日定理極限
這個定理是高數(shù)中比較基礎(chǔ)且比較難的問題。一般是證明題中運(yùn)用得比較多。比如說證明一個不等式。需要用到公式中的,切記這個是滿足區(qū)間中的任意數(shù),要正確理解任意的含義。 舉一個證明的列子,書上也出現(xiàn)過的。證明(b-a)/b<lnb-lna<(b-a)/a要正確證明這個題,要先構(gòu)造一個函數(shù)f(x)=lnx,然后運(yùn)用拉格朗日中值定理。
3. 利用拉格朗日求極限
拉格朗日乘數(shù)法是多元微分學(xué)中用來求函數(shù)z=f(x,y)在滿足g(x,y)=0條件下的極值問題的方法:通過設(shè)F(x,y)=f(x,y)+λg(x,y),其中λ稱為拉格朗日乘數(shù),并求F(x,y)的極值點(diǎn)求得條件極值的方法
4. 拉格朗日求極限注意事項(xiàng)
對于無約束條件的函數(shù)求極值,主要利用導(dǎo)數(shù)求解法
例如求解函數(shù)f(x,y)=x3-4x2+2xy-y2+1的極值。步驟如下:
(1)求出f(x,y)的一階偏導(dǎo)函數(shù)f’x(x,y),f’y(x,y)。
f’x(x,y) = 3x2-8x+2y
f’y(x,y) = 2x-2y
(2)令f’x(x,y)=0,f’y(x,y)=0,解方程組。
3x2-8x+2y = 0
2x-2y = 0
得到解為(0,0),(2,2)。這兩個解是f(x,y)的極值點(diǎn)。
5. 什么時候可以用拉格朗日求極限
拉格朗日中值定理可以看成是中間有點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值等于連接起點(diǎn)終點(diǎn)直線的斜率,就是中間那一點(diǎn)的切線斜率等于連接那兩點(diǎn)直線的斜率(就是平行了)
6. 拉格朗日不能求的極限
構(gòu)造函數(shù)4a+b+m(a^2+b^2+c^2-3)
對函數(shù)求偏導(dǎo)并令其等于0
4+2ma=0
1+2mb=0
2mc=0
同時a^2+b^2+c^2=3
所以
m=根號17/2根號3
a=-4根號3/根號17
b=-根號3/根號17
4a+b=-根號51
1、是求極值的,不是求最值的
2、如果要求最值,要把極值點(diǎn)的函數(shù)值和不可導(dǎo)點(diǎn)的函數(shù)值還有端點(diǎn)函數(shù)值進(jìn)行比較
3、書上說是可能的極值點(diǎn),這個沒錯,比如f(x)=x^3,在x=0點(diǎn)導(dǎo)數(shù)確實(shí)為0,但是不是極值點(diǎn),所以是可能的極值點(diǎn),到底是不是要帶入原函數(shù)再看