(остаток в формуле Тейлора в форме Лагранжа) Пусть при всех существует я производная . Тогда для любого существует точка , лежащая между и (то есть при ), такая что
(Остаточный член формулы Тейлора, представленный в таком виде, называется остаточным членом в форме Лагранжа.)
Необходимое и достаточное условие постоянства функции.
Теорема
Пусть функция f (x) определена в промежутке X и имеет внутри него конечную производную f /(x), а на концах (если они принадлежат X) сохраняет непрерывность. Для того чтобы f (x) была в X постоянной, достаточно условие f '(x)=0 внутри X.
Доказательство
Пусть это условие выполнено. Фиксируем некоторую точку x 0 из промежутка X и возьмем любую другую его точку x. Для промежутка [ ] или [ ] удовлетворены все условия теоремы Лагранжа. Следовательно, можем написать
f (x)− f (x 0)= f '(c)(x − x 0),
где c содержится между и , а значит, заведомо лежит внутри X. Но, по предположению, , так что для всех x из X
f (x)= f ()= const.
Теорема доказана.
Достаточное условие монотонности функции.
(Достаточное условие строгой монотонности функции, имеющей производную на интервале)
Пусть функция непрерывна на и имеет в каждой точке производную Тогда:
если то строго возрастает на
если то строго убывает на