Der Mittelwertsatz der Differentialrechnung nach Cauchy besagt:

Sind und stetige Funktionen auf und ableitbar auf , so gibt es einen Punkt , und es gilt:

mit .

Der Wert des ersten Glieds ist konstant, weshalb:

Die geometrische Interpretation des Satzes besagt, dass es zwei Punkte und auf den Graphen und gibt, sodass die Steigung der Tangente an den Graphen im ersten Punkt das -fache der Steigung der Tangente an den Graphen im zweiten Punkt beträgt.

Beispiel: Analysiere, ob der Satz nach Cauchy auf dem Intervall für die Funktionen angewendet werden kann:

Falls ja, wende ihn an.

1 Die Funktionen und sind im Bereich ableitbar und stetig, da es sich um Polynomfunktionen handelt. Insbesondere sind sie auf stetig und auf ableitbar.

2 Außerdem gilt .

Somit gilt der Satz als bewiesen:

3 Wir wenden den Satz an und berechnen hierfür die Ableitungen der beiden Funktionen

Wir setzen in die Formel ein

Die Nullstellen sind und

Da , schließen wir daraus, dass der gesuchte Wert ist

Beispiel: Analysiere, ob der Satz nach Cauchy auf dem Intervall für die Funktionen angewendet werden kann:

Falls ja, wende ihn an.

1 Die Funktionen und sind auf der gesamten Zahlengeraden ableitbar und stetig. Vor allem sind sie stetig auf dem Intervall und ableitbar auf

2 Außerdem gilt .

Somit gilt der Satz als bewiesen

3 Wir wenden den Satz an und berechnen hierfür die Ableitungen der beiden Funktionen

Wir setzen in die Formel ein

Die Nullstellen sind

Da , schließen wir daraus, dass der gesuchte Wert ist.

Mit KI zusammenfassen:

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Katrin S.

Ich bin staatlich geprüfte Übersetzerin & Dolmetscherin mit den Arbeitssprachen Englisch, Spanisch, Deutsch. Meine Ausbildung habe ich am SDI München mit dem Fachgebiet Technik abvsolviert und übersetze hauptsächlich im technischen sowie mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich. Bei Superprof darf ich die Mathe-Expert*innen unterstützen, indem ich ihre Artikel ins Deutsche übersetze.