问题
问答题
设函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(1)=0,求证:至少存在一点ξ∈(0,1),使得(2ξ+1)f(ξ)+ξf’(ξ)=0.
答案
参考答案:[证明] 因ξ∈(0,1),故
[*]
其中p(x)>0,[*]
若函数p(x)还满足[*]时成立,则要证的结论[*][p(x)f(x)]’在(0,1)内有零点.
这启发我们考虑辅助函数F(x)=p(x)f(x),其中p(x)满足
[*]
可取lnp(x)=2x+lnx,即 p(x)=xe2x.
由题设知F(x)=xe2xf(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且F(0)=0,F(1)=e2f(1)=0,即F(x)在[0,1]上满足罗尔定理的全部条件,故至少存在一点ξ∈(0,1),使F’(ξ)=(e2ξ+2(e2ξ)f(ξ)+ξe2ξf’(ξ)=e2ξ[(2ξ+1)f(ξ)+ξf’(ξ)]=0,从而(2ξ+1)f(ξ)+ξf’(ξ)=0.