9.11 Une généralisation

Le Théorème de Rolle permet en fait de démontrer un résultat plus général que le Théorème des accroissements finis:

(Théorème des Accroissements Finis généralisé (abbrégé ''TAFG'') par la suite) Soient \(f,g\) continues sur \([a,b]\), dérivables sur \(]a,b[\). Si \(g(a)\neq g(b)\), alors il existe \(c\in ]a,b[\) tel que \[f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{g(b)-g(a)}g'(c)\,.\]
En prenant \(g(x)=x\), on voit que le TAF est un cas particulier du TAFG.

Puisqu'on suppose que \(g(b)-g(a)\neq 0\), on peut définir \[r(x):= f(x)-f(a)-\frac{f(b)-f(a)}{g(b)-g(a)}(g(x)-g(a))\,.\] Par les propriétés de \(f\)et \(g\) sur \([a,b]\), \(r\) est continue sur \([a,b]\), dérivable sur \(]a,b[\), avec \[ r'(x)=f'(x)-\frac{f(b)-f(a)}{g(b)-g(a)}g'(x)\,. \] De plus, on observe que \(r(a)=r(b)=0\). Donc, par le Théorème de Rolle, il existe \(c\in ]a,b[\) tel que \(r'(c)=0\).



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