Теорема. Пусть функция
дифференцируема в открытом промежутке
и сохраняет непрерывность на концах этого промежутка. Тогда существует такая точка
, что
|
 |
(13) |
|
Доказательство. Рассмотрим вспомогательную функцию
Эта функция непрерывна и дифференцируема в промежутке
, а на его концах принимает одинаковые значения:
Тогда
удовлетворяет всем условиям теоремы Ролля и, следовательно, существует точка
, в которой производная функции
равна нулю:
Следствие 1. В частном случае, когда
, из теоремы Лагранжа вытекает, что существует точка
, в которой производная функции
равна нулю:
. Это означает, что теорема Лагранжа является обобщением теоремы Ролля. Следствие 2. Если
во всех точках некоторого промежутка
, то
в этом промежутке. Действительно, пусть
и
– произвольные точки промежутка
и
. Применяя теорему Лагранжа к промежутку
, получим
Однако
во всех точках промежутка
. Тогда 
Учитывая произвольность точек
и
, получаем требуемое утверждение.