罗尔定理是微分学中一条重要的定理,是三大微分中值定理之一,其他两个分别为:拉格朗日(Lagrange)中值定理、柯西(Cauchy)中值定理。几何意义为若连续曲线y=f(x) 在区间 [a,b] 上所对应的弧段 AB,除端点外处处具有不垂直于 x 轴的切线,且在弧的两个端点 A,B 处的纵坐标相等,则在弧AB上至少有一点C,使曲线在C点处的切线平行于x轴。

罗尔定理描述如下:如果R上的函数 f(x) 满足以下条件:

(1)在闭区间 [a,b] 上连续,(2)在开区间 (a,b) 内可导,(3)f(a)=f(b),则至少存在一个(a,b),使得 f'()=0。

证明过程为:证明:因为函数 f(x) 在闭区间[a,b] 上连续,所以存在最大值与最小值,分别用 M 和 m 表示,分两种情况讨论:

1. 若 M=m,则函数 f(x) 在闭区间 [a,b] 上必为常函数,结论显然成立。

2. 若 M>

m,则因为 f(a)=f(b) 使得最大值 M 与最小值 m 至少有一个在 (a,b) 内某点处取得,从而是f(x)的极值点,又条件 f(x) 在开区间 (a,b) 内可导得,f(x) 在处取得极值,由费马引理,可导的极值点一定是驻点,推知:f'()=0。另证:若 M>

m ,不妨设f()=M,(a,b),由可导条件知,f'(+)