问题 问答题

设函数f(x)在区间[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且

试证:(Ⅰ)存在,使f(η)=η;

(Ⅱ)对任意实数λ,必存在ξ∈(0,η),使得f’(ξ)-λ[f(ξ)-ξ]=1。

答案

参考答案:

(1)只需作出辅助函数Φ(x)=f(x)-x,利用介值定理证之;

(2)对于中值等式f’(ξ)-λf(ξ)=0,常作辅助函数F(x)=f(x)e-λx证之.将待证等式右边的1看成ξ’,则待证等式可化为

f’(ξ)-ξ’-λ[f(ξ)-ξ]=[f(ξ)-ξ]’-λ[f(ξ)-ξ].

于是易想到作辅助函数

F(x)=e-λx[f(x)-x],

利用罗尔定理证之.

证 (Ⅰ)令Φ(x)=f(x)-x,则Φ(x)在[0,1]上连续,又

故由介值定理知,存在,使得

Φ(η)=f(η)-η=0,即f(η)=η.

(Ⅱ)设F(x)=e-λxΦ(x)=e-λx[f(x)-x],

则F(x)在[0,η]上连续,在(0,η)内可导,且

F(0)=0,F(η)=e-ληΦ(η)=0,

即F(x)在[0,η]上满足罗尔定理的条件,故存在ξ∈(0,η),使得F’(ξ)=0,即

e-λξ{f’(ξ)-λ[f(ξ)-ξ]-1}=0,

从而

f’(ξ)-λ[f(ξ)-ξ]=1.

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题 B型题