问题 多项选择题

设f(x)在[a,b]上具有二阶导数,且f"(x)≠0,f(a)=f(b)=0,试证:
(Ⅰ)

∈(a,b),有f(x)≠0;
(Ⅱ)

∈(a,b),使f’(ξ)=f(ξ).

答案

参考答案:若[*]∈(a,b),使f(x0)=0,f(x)在区间[a,x0]上满足罗尔定理条件,则至少存在一点ξA∈(a,x0),使f’(ξA)=0.同理,存在一点ξB∈(x0,b),使f’(ξB)=0.于是f’(x)在区间[ξA,ξB]上满足罗尔定理条件,因此,至少存在一点ξ∈(ξA,ξB),使f"(ξ)=0.这与题设f"(x)≠0相矛盾,故[*]∈(a,b),有f(x)≠0.
(Ⅱ)令辅助函数F(x)=e-xf(x),则
F(a)=e-af(a)=0,F(b)=e-Ff(b)=0,
且由题设知,F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,故由罗尔定理,至少存在一点ξ∈(a,b),使F’(ξ)=0,即
[*]
因e≠0,故f’(ξ)=f(ξ)=0,即
f’(ξ)=f(ξ).

解析:

[分析]: 欲证(Ⅰ),正面证明不易处理,可采用反证法,结合罗尔定理加以证明.证明(Ⅱ),先构造辅助函数,再用罗尔定理即可.

选择题
综合