|
Teorema:
(Rolova teorema) Ako je funkcija
neprekidna na odseèku
i diferencijabilna u intervalu
i ako je
tada postoji taèka ,
,
u kojoj je .

Dokaz:
Tvrðenje ove teoreme je intuitivno jasno, jer ako funkcija
ima istu vrednost na krajevima odseèka ,
tj. ,
tada sigurno postoji ,
,
takvo da je tangenta na krivu
u taèki sa apscisom
paralelna sa osom ,
tj. .
Ako je
,

tada je
,
.
Zato pretpostavimo da je .
U tom sluèaju, s obzirom da je funkcija
neprekidna na zatvorenom intervalu ,
ona mora na tom intervalu biti i ogranièena, te prema Vajerštrasovoj
teoremi postoji najmanja i najveæa vrednost funkcije
na odseèku .
Pretpostavimo recimo da je ,
;
u tom sluèaju je ,
tj. ,
.
što znaèi da je
tj.
(·)
gde smo u relacijama (·) proizvoljnu taèku
napisali u obliku .
Pretpostavili smo da postoji izvod
date funkcije u svakoj taèki .
Prema tome, s obzirom da postoji ,
sledi da je

Teorema:
(Lagranžova teorema)
Ako je funkcija
neprekidna na odseèku
i diferencijabilna u intervalu
tada postoji takva taèka ,
da je .

Dokaz:
Oznaèimo sa
taèku ,
sa taèku
i stavimo da je
.
Lagranžova teorema utvrðuje da
postoji taèka ,
,
tj. taèka na krivoj
sa koordinatama ,
u kojoj tangenta na krivu
ima isti pravac, tj. paralelna je sa tetivom .
Da bi to dokazali, obrazujmo pomoænu funkciju
.
Oèigledno je da je uvedena
funkcija
neprekidna na odseèku ,
da je diferencijabilna u intervalu
i da je, osim toga,
i .
Dakle, funkcija
zadovoljava sve uslove za primenu Rolove teoreme, te prema tome postoji ,
,
takvo da je .
S obzirom da je
,
imamo da je
,
tj. ,
odnosno
,
ili .
Teorema:
(Košijeva teorema) Neka su funkcije
i
neprekidne na odseèku ,
diferencijabilne u intervalu
i ,
za sve .
U tom sluèaju postoji takvo ,
,
da je
.
Dokaz:
Primetimo, prvo, da mora biti ,
jer bi se u suprotnom sluèaju na funkciju
mogla primeniti Rolova teorema, te bi, znaèi, za neko ,
,
imali da je ,
što je u suprotnosti sa pretpostavkom da je ,
.
Oznaèimo
,
i uvedimo pomoænu funkciju
.
Funkcija
je, oèigledno, neprekidna na odseèku ,
diferencijabilna u intervalu
i na krjjevima odseèka
zadovoljava uslov .
Dakle, možemo primeniti Rolovu teoremu na funkciju ;
u tom sluèaju dobijamo da postoji ,
:
.
Pošto je
,
tj. ,
dobijamo da je
,
tj. .
Teorema:
(Lopitalova teorema) Neka funkcija
i
kad
(ili )
istovremeno teže 0 ili beskonaènosti. Ako postoji ,
tada æe postojati i ,
i važiæe
.
Dokaz:
Dokažimo ovu teoremu najpre u sluèaju kada je
i .
Predpostaviæemo da su funkcije
i
neprekidne i diferencijabilne u nekoj okolini taèke ,
što znaèi da je .
Prema Košijevoj teoremi postoji ,
,
tj.
odn.
takvo da je
,
tj. ,
jer je .
Primetimo da, ako ,
da tada i ,
s obzirom da je ,
(odnosno )
i da, ako postoji ,
da tada postoji i ,
što znaèi da važi
,
tj.
.
|