1) Покажем сначала, что , т.е. что формула имеет смысл. Покажем от противного.
Пусть , тогда функция удовлетворяет всем трем условиям теоремы Ролля, т.е. существует точка , в которой а это противоречит условию, что на . Отсюда, .
2) Для доказательства введем в рассмотрение на следующую вспомогательную функцию:
, про которую можно сказать, что:
1) F (x) непрерывна на отрезке как разность двух непрерывных функций f (x) и ,
2) F (x) дифференцируема на интервале : ,
3) , , т.е. F (a) = F (b)
Вывод: функция y = F (x) удовлетворяет всем трем условиям теоремы Ролля, следовательно, существует точка такая, что , т.е.
,
так как по условию то можем записать, что
(что и требовалось доказать)