问题 问答题

设函数f(x)在[a,b]上一阶可导,在(a,b)内二阶可导,且f(a)=f(b)=0,f’(a)f’(b)>0.求证:
(Ⅰ)

使得f’(ξ)=f(ξ);
(Ⅱ)

使得f"(η)=f(η).

答案

参考答案:[证明] (Ⅰ) 要证[*]使得f’(ξ)=f(ξ)
[*]
引入辅助函数F(x)=e-xf(x),由题设知F(x)在[a,b]上可导,且F(a)=e-af(a)=0,F(b)=e-bf(b)=0,由罗尔定理即知[|f e(o,6)]使得F’(ξ)=0,即f’(ξ)=f(ξ)成立.
(Ⅱ)
[*]
为证明上述结论,引入辅助函数G(x)=ex[f’(x)-f(x)],由题设可知
G(a)=ea[f’(a)-f(a)]=eaf’(a),G(b)=eb[f’(b)-f(b)]=ebf’(b),
于是G(a)G(b)=ea+bf’(a)f’(b)>0,即G(a)与G(b)必同时为正,或同时为负,而由(Ⅰ)知[*]ξ∈(a,b)使G(ξ)=eξ[f’(ξ)-f(ξ)]=0.这样一来,当G(a)与G(b)同为负数时,G(x)在[a,b]上的最大值必在(a,b)内某点处取得,记G(x)在(a,b)内的最大值点为x=η,则必有G’(η)=0[*]f"(η)=f(η)成立.反之,当G(a)与G(b)同为正数时,G(x)在[a,b]上的最小值必在(a,b)内某点处取得,记G(x)在(a,b)内的最小值点为x=η,则必有G’(η)=0[*]f"(η)=f(η)成立.

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题