下列结论不正确的是
(A) 设f(x)在[a,b]可导,f’+(a)>0,f’-(b)>0,f(b)≥f’(b),则f’(x)在(a,b)至少有两个零点.
(B) 设f(x)在区间(a,b)二阶可导,且f"(x)>0(<0),又x0∈(a,b),使得f’(x0)=0,则f(x0)是f(x)在(a,b)上的最小(大)值.
(C) 设f(x)在(a,b)连续,又f(x)在(a,b)有唯一的极值点x=x0.若x=x0是极小值(极大值)点,则f(x0)是f(x)在(a,b)的最小值(最大值).
(D) 设函数f(x)在[a,b]上连续,且f(a)=f(b),但f(x)≠C(常数),则f(x)在(a,b)既有最大值又有最小值.
参考答案:D
解析: 对于(A):f(x)在[a,6]连续
在[a,b]达到最大值与最小值.由f(a)≥f(b),若f(x)的最大值在区间端点达到,则必在x=a达到,由f(x)的可导性,必有
>0表明f(x)的最大值不能在端点达到,同理可证f(x)的最小值也不能在端点x=a或x=b达到,因此f(x)在[a,b]的最大值与最小值必在开区间(a,b)达到,又f(x)在[a,b]可导,在最大值点与最小值点处f’(x)=0,所以f’(x)在(a,b)至少
两个零点.故(A)正确.
对于(B):由f"(x)>0(x∈(a,b))及f’(x0)=0可判断f’(x)在x0两侧的符号,从而可得f(x)在x=x0两侧的升降性.
由
在(a,b)单调上升
时f’(x)<f’(x0)=0;x0<x<b时0=f’(x0)<f’(x)
x∈(a,x0]时f(x)单调下降,x∈[x0,b)时f(x)单调上升
是f(x)在(a,b)的最小值.
f’(a)<0,f’(x0))=0时类似可证f(x0)是f(x)在(a,b)的最大值.故(B)正确.
对于(C):设x=x0是极小值点,若它不是最小值点,直观上看,还应存在一个极大值点,见图2-3.现证明之.
若f(x0)不是f(x)在(a,b)的最小值,则]x2∈(a,b),f(x2)<f(x0),不妨设x2>x0.由x=x0是极小值点
,使得f(x1)>f(x0).再由连续函数中间值定理,
使得f(C)=f(x0).现考察f(x)在区间[x0,c]的值.
,使得
是f(x)的极大值点,与f(x)在(a,b)有唯一极值点矛盾.因此f(x0)是f(x)在(a,b)的最小值.故(C)正确.
[评注] ①请同学证明:设f(x)在[a,b]有连续的导数,在(a,b)有唯一驻点x=x0,若f’+(a)>0(<0),f’-(b)<0(>0),则x=x0是f(x)在[a,b]的最大值点(最小值点).
②设x=a是y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值点,又
,则f’+(a)≤0(≥0).
[分析与证明] 按f’+(a)的定义,最大值(最小值)的定义及极限的不等式性质可得证.
注意,f(a)是f(x)在[a,b]的最大(小)值
于是由f’+(a)的定义及极限的不等式性质
对于(D):显然不对.正确命题是:若函数f(x)在[a,b]上连续,且f(a)=f(b),但
C(常数),则f(x)在(a,b)内必有最大值或最小值.
综上分析,应选(D).