如果函数满足:那么,使得。
引进辅助函数:
容易知道,满足:
所以根据可知,使得,即:
由此可得。
拉格朗日中值定理的意思是,、之间存在某点(甚至不止一点),其与、的连线平行:
若旋转曲线使得,那么就变为了,所以说是拉格朗日中值定理的特例:
下面再通过一个生活中的现象来理解下拉格朗日中值定理,就是交通管理中的区间测速:
假设在时间点采集到汽车的位移为,时间点采集到汽车的位移为,由此可以算出其平均速度为,也就是、的连线的斜率:
在整个路程中的瞬时速度可能:
下面是变速前进的动画,某点的斜率就是当时的瞬时速度。为金黄色时瞬时速度大于,为紫色时(也就是平行闪烁时)瞬时速度等于,为红色时瞬时速度小于:
所以如果限速为,而区间测速测出平均速度为,那么根据拉格朗日中值定理,就可以判定路程中必然至少有一个点超速。