拉格朗日中值定理怎么看(你还记得拉格朗日和他的中值定理吗)

纪念19岁,他已是教授;20岁,他跻身普鲁士科学院;他精通数学、物理和天文,被称做“欧洲最伟大的数学家”;你或许不了解他,但学过高数,就知道以他命名的拉格朗日中值定理。1813年的今天,数学家约瑟夫•拉格朗日去世。还记得拉氏定理吗?曾经和正为高数奋斗的举手!

拉格朗日中值定理怎么看(你还记得拉格朗日和他的中值定理吗)(1)

拉格朗日

法国数学家。1754年开始研究数学,1766年接替了欧拉在柏林皇家科学院的职位,在那里工作达20年。1786年去法国,先后担任巴黎高等师范学校和多科工艺学校教授。他是18世纪仅次于欧拉的大数学家,工作涉及数论、代数方程论、微积分、微分方程、变分法、力学、天文学等许多领域。在数学上,他最早的重要贡献是1859年解决了等周问题,从而开创了变分问题分析形式的一般解法。1766~1787年是他科学研究的多产时期,1766~1773年,他在数论方面做了一系列研究,1766年证明了所谓佩尔(Pell)方程(x-Ay=1)的解的存在性,1770年证明费马的著名命题,每个正整数可表为至多4个平方数之和;1771年证明了著名的所谓威尔逊 (Wilson) 定理; 1773年关于整数的型表示问题获得关键性成果。1767~1777年,他又系统地研究了代数方程论,引入对称多项式理论,置换理论及预解式概念,指出根的排列理论是整个问题的真谛,对后来伽罗华的工作产生了重要影响。在这期间,他还在微积分、微分方程、力学、天文学领域广泛开展研究,导致了他的两部不朽巨著 《分析力学》 (1788)、《微分原理中的解析函数论》(1797)。著名的拉格朗日中值定理、拉格朗日余项、拉格朗日方程,对黎卡提方程的重要研究,对线性微分方程组的研究,对奇解与通解的联系的系统研究,都是这一时期的工作。他也是最先试图为微积分提供严格基础的数学家之一,这使他成为实变函数论的先驱。他还以在数学上追求简明与严格而被誉为第1个真正的分析学家。拿破仑曾评价说:“拉格朗日是数学科学方面高耸的金字塔。”

发展简史:

人们对拉格朗日中值定理的认识可以上溯到公元前古希腊时代。古希腊数学家在几何研究中得到如下结论:“过抛物线弓形的顶点的切线必平行于抛物线弓形的底”。这正是拉格朗日定理的特殊情况,古希腊数学家阿基米德正是巧妙地利用这一结论,求出抛物弓形的面积.。

意大利卡瓦列里在《不可分量几何学》(1635年)的卷一中给出处理平面和立体图形切线的有趣引理,其中引理3基于几何的观点也叙述了同样一个事实:曲线段上必有一点的切线平行于曲线的弦。这是几何形式的微分中值定理,被人们称为卡瓦列里定理。该定理是拉格朗日中值定理在几何学中的表达形式。

意义

拉格朗日中值定理是微分中值定理的核心,其他中值定理是拉格朗日中值定理的特殊情况和推广,它是微分学应用的桥梁,在理论和实际中具有极高的研究价值。

几何意义

拉格朗日中值定理怎么看(你还记得拉格朗日和他的中值定理吗)(2)

运动学意义

对于曲线运动在任意一个运动过程中至少存在一个位置(或一个时刻)的瞬时速率等于这个过程中的平均速率。

拉格朗日中值定理在柯西的微积分理论系统中占有重要的地位。可利用拉格朗日中值定理对洛必达法则进行严格的证明,并研究泰勒公式的余项。从柯西起,微分中值定理就成为研究函数的重要工具和微分学的重要组成部分。

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