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证明:若函数f(x)在无穷区间(x0 +∞)内二阶可导 且limx->x0 f(x)=0 l

2022-08-12 11:49:38 问答库 阅读 195 次

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证明:若函数f(x)在无穷区间(x0,+∞)内二阶可导,且limx->x0 f(x)=0,limx->+∞ f(x)=0,则在区间(x0,+∞)内至少有一点c,使得f''(c)=0(注意是二阶导)。

参考答案

假设在区间(x0,+∞)内不存在至少一点c
那么,在区间(x0,+∞)内,对于任意x, f"(x)>0总是成立;要么f"(x)<0总是成立
所以:f'(x)为单调函数
如果,f'(x)为单调增函数
那么,对于任意x1,x2, 当x0<x1<x2
则:x0+△x<x1+△x, 其中△x>0
则:f(x0+△x)<f(x1+△x)
lim(△x->0) f(x0+△x)< lim(△x->0) f(x1+△x)
f(x1)>0
而:x1<x2<x2+△x
所以:f(x1)<lim(△x->+∞) f(x2+△x)
f(x1)<0
矛盾
所以:f'(x)不是单调增函数
同理可证f'(x)不是单调减函数
所以,在区间(x0,+∞)内不存在至少一点c的假设不成立
所以:在区间(x0,+∞)内至少有一点c,使得f''(c)=0

考点:区间,函数