Исследование функций с помощью производных
Условие постоянства функции на интервале
Рассмотрим достаточное условие постоянства дифференцируемой функции на интервале.
Теорема 21.1. Если функция
дифференцируема на интервале (a;b), и если всюду
на этом интервале
, то функция
является постоянной на этом интервале. [an error occurred while processing this directive]
Доказательство. Зафиксируем некоторую точку x0 из интервала (a;b) и возьмём любую другую точку x из этого интервала. Отрезок [x0, x] целиком принадлежит
интервалу (a;b), поэтому функция
дифференцируема, а, следовательно, и непрерывна всюду на отрезке [x0, x]. Это значит, что для функции
на отрезке [x0, x] выполнены условия теоремы Лагранжа. Следовательно, внутри отрезка [x0, x] найдётся такая точка c, что
. Но так как по условию всюду на интервале (a;b)
, то и
, а, следовательно,
. Это равенство означает, что значение функции
в произвольной точке интервала (a;b) равно её значению в фиксированной точке x0, то есть функция
постоянна всюду на интервале (a;b).
Теорема доказана.