设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b)=λ,试证明至少存在一点ξ∈(a,b),使 f′(ξ)+f(ξ)=λ.

admin2016-02-27  14

问题 设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b)=λ,试证明至少存在一点ξ∈(a,b),使
      f′(ξ)+f(ξ)=λ.

选项

答案首先考虑哪一个函数的导数能推出f′(x)+f(x)一λ=0.因为 f′(x)+f(x)一λ=[f(x)一λ]′+[f(λ)一λ]=0. 故 ex[f(x)一λ]′+(ex)′[f(x)一λ]=0·ex=0 即 {ex[f(x)一λ]}′=0. 因而借助ex的导数等于它自己的性质,由函数F(x)=ex[f(x)一λ]的导数能推出 f′(x)+f(x)一λ=0. 事实上, F′(x)=ex[f(x)一λ]+exf′(x)=ex[f′(x)+f(x)一λ]. 因为ex≠0,由 ex[f′(x)+f(x)一λ]=0, 就得到 f′(x)+f(x)一λ=0, 即 f′(x)+f(x)=λ. 证 作辅助函数 F(x)=ex(f(x)一λ), 则F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且F(a)=F(b)=0, F′(x)=ex(f′(x)+f(x)一λ), 故由罗尔定理可知,存在ξ∈(a,b),使F′(ξ)=0,注意到eξ≠0,即得 f′(ξ)+f(ξ)=λ.

解析
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