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.
参考答案:[证明] 因ξ∈(0,1),故
其中
若函数p(x)还满足p’(x)=p(x)(2+
)当x∈(0,1)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)当x∈(0,1)时满足
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)=(e2ξf+2ξe2ξ)f(ξ)+ξe2ξf’(ξ)=e2ξ[(2ξ+1)f(ξ)+ξf’(ξ)]=0,从而
(2ξ+1)f(ξ)+ξf’(ξ)=0.