AP Calculus BCAP Calculus AB

định lý giá trị trung bình cho tích phânmean value theorem for integrals

mean value theorem for integralsVietnamese: định lý giá trị trung bình cho tích phân

Định lý giá trị trung bình cho tích phân (mean value theorem for integrals) là kết quả: hàm liên tục trên đoạn có điểm mà hàm bằng giá trị trung bình.The mean value theorem for integrals states that a function continuous on a closed interval takes on its average value at some point of that interval.

Trực giác: Cắt đỉnh đồi lấp xuống thung lũng cho mặt đất phẳng. Độ cao phẳng ấy đúng bằng độ cao thật của đồi tại ít nhất một chỗ.Intuition: Imagine shaving off the top of a hill and using the dirt to fill the valleys until the ground is level. That level height matches the hill's actual height in at least one place.

Công thức chínhKey formula

f(c)=1b−a∫abf(x) dxf(c)=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx
Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Hàm liên tục trên một đoạn luôn có ít nhất một điểm mà giá trị hàm đúng bằng giá trị trung bình của nó. Cụ thể, nếu ff liên tục trên [a,b][a,b] thì có c∈[a,b]c\in[a,b] sao cho ∫abf(x) dx=f(c)(b−a)\int_a^b f(x)\,dx=f(c)(b-a), tức f(c)=1b−a∫abf(x) dxf(c)=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx.

Với hàm dương, diện tích dưới đồ thị bằng diện tích hình chữ nhật đáy b−ab-a, cao f(c)f(c). Cần ff liên tục: hàm có bước nhảy có thể không nhận giá trị trung bình ở điểm nào. Ví dụ f(x)=0f(x)=0 khi x<1x<1, f(x)=1f(x)=1 khi x≥1x\ge1 trên [0,2][0,2] có giá trị trung bình 0,50{,}5, nhưng ff không bao giờ bằng 0,50{,}5. Định lý chỉ nói cc tồn tại, không nói cc duy nhất.

The mean value theorem for integrals guarantees that a function continuous on a closed interval equals its average value at least once on that interval. Specifically, if ff is continuous on [a,b][a,b], then there is a number c∈[a,b]c\in[a,b] such that ∫abf(x) dx=f(c)(b−a)\int_a^b f(x)\,dx=f(c)(b-a), that is, f(c)=1b−a∫abf(x) dxf(c)=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx.

For a positive function, the area under the graph equals the area of a rectangle with base b−ab-a and height f(c)f(c). Continuity is required: a function with a jump discontinuity may never equal its average value. For example, let f(x)=0f(x)=0 for x<1x<1 and f(x)=1f(x)=1 for x≥1x\ge1 on [0,2][0,2]. Its average value is 0.50.5, but ff never equals 0.50.5. The theorem only guarantees that cc exists; it does not say cc is unique.

Ký hiệuNotation
  • •fave=1b−a∫abf(x) dxf_{\text{ave}}=\dfrac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx là giá trị trung bình
  • •c∈[a,b]c\in[a,b] thỏa f(c)=favef(c)=f_{\text{ave}}, hay ∫abf(x) dx=f(c)(b−a)\int_a^b f(x)\,dx=f(c)(b-a).
Công thức chi tiếtFormula details2 công thức2 formulas
f(c)=1b−a∫abf(x) dx\htmlClass{fp-0}{f(c)}=\htmlClass{fp-3}{\htmlClass{fp-2}{\frac{1}{b-a}}\htmlClass{fp-1}{\int_a^b f(x)\,dx}}

Dùng khi ff liên tục trên [a,b][a,b] và cần tìm cc: tính giá trị trung bình AA rồi giải f(c)=Af(c)=A.Use this when ff is continuous on [a,b][a,b] and you need to find cc: compute the average value AA, then solve f(c)=Af(c)=A.

Trong đóWhere

ffhàm số liên tục trên đoạn [a,b][a,b]a, ba,\ bhai đầu mút của đoạn lấy tích phân, với a<ba<bccđiểm nằm trong [a,b][a,b] mà định lý đảm bảo tồn tạixxbiến lấy tích phân chạy từ aa đến bb
∫abf(x) dx=f(c) (b−a)\int_a^b f(x)\,dx=f(c)\,(b-a)

Dạng tương đương, hợp cách hiểu hình học: diện tích dưới đồ thị bằng hình chữ nhật đáy b−ab-a, cao f(c)f(c).This equivalent form matches the geometric interpretation: the area under the graph equals the area of a rectangle with base b−ab-a and height f(c)f(c).

Trong đóWhere

f(c) (b−a)f(c)\,(b-a)diện tích hình chữ nhật có đáy [a,b][a,b] và chiều cao f(c)f(c)ccđiểm trong [a,b][a,b] làm cho hai diện tích bằng nhau
Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Định lý này nói về giá trị của hàm, không phải đạo hàm.

Định lý giá trị trung bình cho đạo hàm nói f′(c)f'(c) bằng tốc độ thay đổi trung bình. Còn định lý này nói chính f(c)f(c) bằng giá trị trung bình của ff.

cc là hoành độ, không phải giá trị trung bình.

Gọi A=1b−a∫abf(x) dxA=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx là giá trị trung bình. Khi đó f(c)=Af(c)=A. Muốn tìm cc, hãy tính AA trước rồi giải f(x)=Af(x)=A.

Chỉ nhận nghiệm của f(x)=Af(x)=A nằm trong [a,b][a,b].

Số cc không nhất thiết là trung điểm. Phương trình có thể có nhiều nghiệm. Hãy thử từng nghiệm và loại nghiệm nằm ngoài đoạn.

This theorem concerns the function's values, not its derivative.

The mean value theorem for derivatives says f′(c)f'(c) equals the average rate of change, whereas this theorem says f(c)f(c) itself equals the average value of ff.

The number cc is an x-coordinate, not the average value.

Let A=1b−a∫abf(x) dxA=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx be the average value, so that f(c)=Af(c)=A. To find cc, compute AA first and then solve f(x)=Af(x)=A.

Only solutions of f(x)=Af(x)=A that lie in [a,b][a,b] count, and cc need not be the midpoint.

The equation may have several solutions, so check each one and reject any outside the interval.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Nêu giả thiết ff liên tục trên [a,b][a,b] trước khi kết luận có cc.

Đây là điều kiện của định lý, nên bài giải thích cần có nó. Một dòng như "vì ff liên tục trên [a,b][a,b] nên tồn tại cc" là đủ.

Viết biểu thức 1b−a∫abf(x) dx\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx trước khi bấm máy.

Biểu thức đúng giúp giữ điểm lập biểu thức, dù kết quả số sau đó bị sai. Chỉ ghi số thì không có gì để chấm.

State that ff is continuous on [a,b][a,b] before concluding that cc exists.

Continuity is the hypothesis of the theorem, so a justification must include it. A line such as "since ff is continuous on [a,b][a,b], there exists cc" is enough.

Write the expression 1b−a∫abf(x) dx\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx before using your calculator.

A correct setup earns the setup point even if the numerical result is wrong later. A bare number gives the grader nothing to award credit for.

Tần suất trong đề AP Calculus BCHow often it shows up on AP Calculus BCThường xuyênVery common
Tần suất trong đề AP Calculus ABHow often it shows up on AP Calculus ABThường xuyênVery common

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termGiá trị trung bình của hàm số trên một khoảngỨng dụng của tích phân · khoácourse AP Calculus BC
Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termĐịnh lý giá trị trung bình (MVT)Ứng dụng giải tích của đạo hàm · khoácourse AP Calculus BC
Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termĐịnh lý cơ bản của giải tích & tích phân xác địnhTích phân & tích lũy biến thiên · khoácourse AP Calculus BC
Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termGiá trị trung bình của hàm số trên một khoảngỨng dụng của tích phân · khoácourse AP Calculus AB
Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termĐịnh lý giá trị trung bình (MVT)Ứng dụng giải tích của đạo hàm · khoácourse AP Calculus AB
Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termĐịnh lý cơ bản của giải tích & tích phân xác địnhTích phân & tích lũy biến thiên · khoácourse AP Calculus AB
Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Khác nhau ở đâuHow they differĐịnh lý cho tích phân tìm cc để f(c)f(c) bằng giá trị trung bình của hàm. Định lý cho đạo hàm tìm cc để f′(c)f'(c) bằng hệ số góc cát tuyến.
Hay nhầm khiMixed up whenĐề cho ∫abf(x) dx\int_a^b f(x)\,dx mà thí sinh lại đi giải f′(c)=f(b)−f(a)b−af'(c)=\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a}, hoặc ngược lại, đề hỏi hệ số góc mà thí sinh lấy tích phân.

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

  1. [1]Stewart. tr. 494, 496, 498.

Biên soạn bởi DucklingStudy, bản quyền thuộc DucklingStudy.Written by DucklingStudy. © DucklingStudy. Xuất bảnPublished .