设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=2,f(1)=0.求证:存在0<η<ξ<1,使得f′(
设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=2,f(1)=0.求证:存在0<η<ξ<1,使得f′(η)f′(ξ)=4....
设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=2,f(1)=0.求证:存在0<η<ξ<1,使得f′(η)f′(ξ)=4.
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证明:由于g(x)=f(x)-2x在[0,1]上连续,且g(0)=2,g(1)=-2,
故由有界闭区间上连续函数的性质可知存在ξ∈(0,1),使得g(ξ)=0,即f(ξ)=2ξ成立,
对此ξ,分别在区间[0,ξ]与[ξ,1]上对f(x)用拉格朗日中值定理知,
存在η∈(0,ξ),ζ∈(ξ,1),使得:
f′(η)=
=
=2
,f′(ζ)=
=
=2
,
即存在0<η<ζ<1,使得:
f′(η)f′(ξ)=
?
=4.
故由有界闭区间上连续函数的性质可知存在ξ∈(0,1),使得g(ξ)=0,即f(ξ)=2ξ成立,
对此ξ,分别在区间[0,ξ]与[ξ,1]上对f(x)用拉格朗日中值定理知,
存在η∈(0,ξ),ζ∈(ξ,1),使得:
f′(η)=
f(ξ)?f(0) |
ξ?0 |
2ξ?2 |
ξ |
ξ?1 |
ξ |
f(1)?f(ξ) |
1?ξ |
?2ξ |
1?ξ |
ξ |
ξ?1 |
即存在0<η<ζ<1,使得:
f′(η)f′(ξ)=
2(ξ?1) |
ξ |
2ξ |
ξ?1 |
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