设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=f(1)=1,,试证:对任何满足0<k<1的常数k,存在点ξ∈(0,1),使得f’(ξ)=一k.

admin2017-07-26  59

问题 设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=f(1)=1,,试证:对任何满足0<k<1的常数k,存在点ξ∈(0,1),使得f’(ξ)=一k.

选项

答案作辅助函数F(x)=f(x)+kx,则F(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且F’(x)=f’(x)+k. 由f(0)=f(1)=1,[*]<F(0)<F(1). 由介值定理,存在点c∈([*],1),使得F(c)=F(0).因此,F(x)在[0,c]上连续,在(0,c)内可导,且F(0)=F(c).由洛尔定理,存在点ξ∈(0,c)[*](0,1),使得F’(ξ)=f’(ξ)+k=0,即f’(ξ)=一k.

解析 这是讨论函数在某点取定值的问题,可转化为导函数的存在性问题.
    f’(ξ)=一k→f’(ξ)+k=0
    →[f(x)+kx]’x=ξ=0
    →F(x)=f(x)+kx的导数在(0,1)内有零点.
于是,我们只要验证F(x)在[0,1]上或其子区间上满足洛尔定理的全部条件.
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