Twierdzenie Lagrange’a – jedno z kilku twierdzeń o wartości średniej w rachunku różniczkowym; jest to uogólnienie twierdzenia Rolle’a oraz szczególny przypadek twierdzenia Cauchy’ego i twierdzenia Taylora.

Nazwa twierdzenia pochodzi od nazwiska Josepha Louisa Lagrange’a, który podał je i udowodnił w 1797 roku.

Twierdzenie Jeśli dana funkcja jest ciągła w przedziale różniczkowalna w przedziale

to istnieje taki punkt że:

Interpretacje mały|300px

W języku geometrii twierdzenie Lagrange’a mówi o tym, że na łuku będącym wykresem funkcji od punktu do punktu istnieje taki punkt, w którym styczna jest równoległa do siecznej poprowadzonej między punktami i

współczynnik kierunkowy stycznej do wykresu funkcji w punkcie wynosi Na mocy twierdzenia Lagrange’a jest on równy

Z kolei teza twierdzenia Lagrange’a zapisana w postaci iloczynowej

wskazuje na to, że przyrost wartości funkcji dla argumentów i wyraża się przez przyrost wartości zmiennej (argumentów) i pochodną funkcji w pewnym punkcie pośrednim między i – stąd właśnie nazwa twierdzenia.

Dowód Przyjmijmy następujące oznaczenia: , .

Mamy wtedy: ,

co, przechodnio, daje: .

Ponadto: ,

skąd mamy: .

A zatem:

,

czyli funkcja spełnia założenia twierdzenia Rolle’a.