问题
问答题
设函数f(x),g(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内二阶可导,且存在相等的最大值,又f(a)=g(a),f(b)=g(b),证明:
(Ⅰ) 存在η∈(a,b),使得f(η)=g(η);
(Ⅱ) 存在ξ∈(a,b),使得f"(ξ)=g"(ξ).
答案
参考答案:(Ⅰ) 设f(x),g(x)在(a,b)内某点c∈(a,b)同时取得最大值,则f(c)=g(c),此时的f就是所求点η,使得f(η)=g(η).若两个函数取得最大值的点不同,则可设f(c)=maxf(x),g(d)=maxg(x),故有f(c)-g(c)>0,f(d)-g(d)<0.由介值定理,在(c,d)内(或(d,c)内)肯定存在η,使得f(η)=g(η).
(Ⅱ) 由罗尔定理在区间(a,η)及(η,b))内分别存在一点ξ1,ξ2,使得f(ξ1)=g’(ξ1),f’(ξ2)=g’(ξ2).在区间(ξ1,ξ2)内再用罗尔定理,即存在ξ∈(a,b),使得f"(ξ)=g"(ξ).
解析:[考点提示] 罗尔定理、介值定理.