问题
问答题
设f(x)与g(x)在(a,b)内可导,且f’(x)+f(x)g’(x)≠0,试证明:
(1)在(a,b)内方程f(x)=0至多有一个实根;
(2)如果f(x)为连续函数,且恒有
f(t)dt>f(x),试证明:对任意x≠0,积分
.
答案
参考答案:[详解] (1)用反证法
设f(x)=0在(a,b)中至少有两个实根,
例如f(x1)=f(x2)=0,
其中:a<x1<x2<b.
令ψ(x)=f(x)eg(x),则ψ(x1)=ψ(x2)=0.
则由罗尔定理:[*]∈(a,b)使F’(ξ)=0.
则f’(ξ)+f(ξ)g’(ξ)=0与题设矛盾,所以在(a,b)内f(x)=0至多有一个实根.
(2)今[*],则F’(x)=f(x).
由条件知F(x)>F’(x),取g(x)=-x,则g’(x)=-1,
所以F(x)>F’(x)相当于F’(x)+F(x)g’(x)<0.
由(1)知F(x)在(-∞,+∞)至多有一个实根.
因为F(0)=0,所以[*]
解析:
[分析]: 使用反证法,并构造辅助函数ψ(x)=f(x)eg(x).
[评注] 由若干小题构成一个大题,经常做后面小题时要用到前面小题的结论.