设f(x)在[a b]上连续 xi∈[a b] ti>0(i=12 … n) 且∑i=1n=
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设f(x)在[a,b]上连续,xi∈[a,b],ti>0(i=12,…,n),且∑i=1n=1,试证至少存在一点ξ∈[a,b]使
f(ξ)=t1f(x1)+t2f(x2)+…+tnf(xn).
参考答案
因为xi为区间[a,b]上的n个点,不妨取a≤x1记P=max{f(x1),f(x2),...,f(xn)},Q=min{f(x1),f(x2),...,f(xn)},则P≥Q1.若P=Q,即f(x1)=f(x2)=...=f(xn),此时P=Q=t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)取x2,x3,...,x{n-1}中任一值作为ξ,都有ξ∈(a,b),且f(ξ)=t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)2.若P>Q,记f(xp)=P,a≤xp≤bf(xq)=Q,a≤xq≤b则f(xp)≥f(xi),f(xq)≤f(xi),i=1,2,...,n令F(x)=f(x)-[t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)],则F(xp)=f(xp)-[t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)]=f(xp)*(t1+t2+...+tn)-[t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)]=t1*[f(xp)-f(x1)]+t2*[f(xp)-f(x2)]+...+tn*[f(xp)-f(xn)]>0F(xq)=f(xq)-[t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)]=f(xq)*(t1+t2+...+tn)-[t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)]=t1*[f(xq)-f(x1)]+t2*[f(xq)-f(x2)]+...+tn*[f(xq)-f(xn)]<0其中,f(xp)-f(xi)与f(xq)-f(xi)不全为零,i=1,2,...,n由介值定理,至少存在一点ξ∈(xp,xq)属于(a,b),或ξ∈(xq,xp)属于(a,b)使得F(ξ)=0,即f(ξ)=t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)综上,至少存在一点ξ∈(a,b),使得f(ξ)=t1*f(x1)+t2*f(x2)+...+tn*f(xn)