设函数在上,在内具有一阶和二阶,那么:(1)若在内,那么在上是;
(2)若在内,那么在上是。
下面先来证明情况(1)。设和为内任意两点,且,记,并记,则有。这里的四者的关系如下图所示。由可得:
下式减去上式可得:
再运用对上式中标红的部分进行改写:
因为、,又条件中有,故:
上面的不等式整理后可得:
根据,所以在上是。类似的可证情况(2)。
上述的代数证明还是有点复杂,我们可通过如下的逻辑链条来理解该定理:
对于上述逻辑链条这里举例说明下。对函数而言,如果其二阶满足,根据,那么意味着是的,此时函数的的变化就会类似于下面的动图(微分的斜率就是):
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为金黄色时导数小于 0
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为紫色时,也就是闪烁时导数等于 0
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为红色时导数大于 0
当函数是时,就可以要满足上述变化。
的情况也是一样的,这里就不再赘述了。