此题并非逆推法,而是根据表达式直接积分构造。
f(x)+xf'(x)积分后变为xf(x)+c,因此可以直接构造F(x)=xf(x)并利用罗尔中值定理求解。
由题,F(x)=xf(x)在[0,a]上连续,在(0,a)上可导,且F(0)=F(a)=0,符合罗尔中值定理的应用条件,由此可以得到存在t∈(0,a),使得F'(t)=f(t)+tf'(t)=0,结论得证。
扩展资料:
罗尔定理描述如下:
如果 R 上的函数 f(x) 满足以下条件:
1、在闭区间 [a,b] 上连续;
2、在开区间 (a,b) 内可导;
3、f(a)=f(b);
则至少存在一个 ξ∈(a,b),使得 f'(ξ)=0。
其证明如下:
因为函数 f(x) 在闭区间[a,b] 上连续,所以存在最大值与最小值,分别用 M 和 m 表示,分两种情况讨论:
1、若 M=m,则函数 f(x) 在闭区间 [a,b] 上必为常函数,结论显然成立。
2、若 M>m,则因为 f(a)=f(b) 使得最大值 M 与最小值 m 至少有一个在 (a,b) 内某点ξ处取得,从而ξ是f(x)的极值点,又条件 f(x) 在开区间 (a,b) 内可导得,f(x) 在 ξ 处取得极值,由费马引理推知:f'(ξ)=0。
罗尔定理的几何意义:
若连续曲线y=f(x) 在区间 [a,b] 上所对应的弧段 AB,除端点外处处具有不垂直于 x 轴的切线,且在弧的两个端点 A,B 处的纵坐标相等,则在弧 AB 上至少有一点 C,使曲线在C点处的切线平行于 x 轴。
参考资料来源:百度百科-罗尔中值定理