下列结论正确的是
(A) 若函数f(x)在(a,b)内可导,则至少有一点ξ∈(a,b),使
.
(B) 若函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则对任意的ξ∈(a,b),必存在不同的x1,x2∈(a,b),使f(x2)-f(x1)=f’(ξ)(x2-x1)成立.
(C) 设不恒为常数的函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b),则在(a,b)内至少存在一点ξ,使f’(ξ)>0.
(D) 在拉格朗日中值定理
(ξ介于x,a之间)中,ξ必定是x的连续函数.
参考答案:C
解析: 对于(A):例如函数
,在(0,1)内可导,且f’(x)=1,x∈(0,1),而
.这说明拉格朗日巾值定理中,函数f(x)在[a,b]上连续的条件不可缺少.故(A)不正确.
[评注] 拉格朗日中值定理中函数f(x)在(a,b)内可导的条件也必不可少.例如函数f(x)=|x|在[-1,1]上连续,
.虽然f(x)在(-1.0),(0,1)内可导,但不存在ξ∈(-1,1),使f’(ξ)=0.这说明拉格朗日中值定理中,函数f(x)在(a,b)内可导的条件必不可少.
对于(B):例如函数f(x)=x3在[-1,1]上连续,在(-1,1)内可导,取ξ=0,则f’(ξ)=0.而对[-1,1]内的任何两点x1<x2都有
这说明拉格朗日中值定理中的条件是充分的,但不是必要的.故(B)不正确.
对于(D):例如函数
当x>0时,
且有f(x)-f(0)=xf’(ξ),
其中ξ=ξ(x)满足0<ξ(x)<x.以下应用反证法证明ξ=ξ(x)在任意小区间(0,ε)内都不连续.
设ξ=ξ(x)在(0,ε)内连续.
另一方面,当x→0时,ξ=ξ(x)→+0,所以总存在δ∈(0,ε),使得ξ(δ)<e-2Nπ+π/4=xN.因为ξ=ξ(x)在
内连续,所以根据介值定理知,存在
,使得
ξ(x0)=e-2Nπ+π/4,于是f(x0)-f(0)=x0·f’[ξ(x0)],即
故(D)也不正确.
由排除法可知(C)正确.应诜(C).