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设f(x)在[0 1]上连续 在(0 1)内可导 且f(0)=0证明:如果f(x)在(0 1
问题详情
设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0证明:如果f(x)在(0,1)内不恒等于零,则必定存在一点ξ∈(0,1),使f(ξ)·f'(ξ)>0
参考答案
设F(x)=f2(x),由题设可知F(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且F(0)=0
由于f(x)在(0,1)内不恒等于零,因此必定存在点x1∈(0,1),使f(x1)≠0,从而知F(x1)=f2(x1)>0
在[0,x1]上对F(x)利用拉格朗日中值定理可知必定存在一点ξ∈(0,x1),使
F(x1)-F(0)=F'(ξ)(x1-0)
f2(x1)=2f(ξ)·f'(ξ)·x1由于x1>0,f2(x1)>0,可知
f(ξ)·f'(ξ)>0所证结论为函数导数在区间内某点值的表达式,可以考虑利用微分中值定理分析,注意到[f2(x)]'=2f(x)·f'(x),可以设F(x)=f2(x)