(1993年)设在[0,+∞)上函数f(x)有连续导数,且f’(x)≥k>0,f(0)<0。证明f(x)在(0,+∞)内有且仅有一个零点.

admin2018-06-30  25

问题 (1993年)设在[0,+∞)上函数f(x)有连续导数,且f’(x)≥k>0,f(0)<0。证明f(x)在(0,+∞)内有且仅有一个零点.

选项

答案证1 在[0,+∞)上,由f’(x)≥k,得[*]即f(x)≥kx+f(0).取[*]有[*]因f(x1)>0,由题设f(0)<0,则[*]x0∈(0,x1)使f(x0)=0. 又f’(x)≥k>0,故f(x)严格单调增,所以f(x)在(0,+co)内有且仅有一个零点. 证2 本题的关键是在(0,+∞)上找一点,使f(x1)>0.由题设f’(x)≥k可知,曲线y=f(x)应在直线y=kx+f(0)上方,如图2.3,只要求求出直线y=kx+f(0)与x轴的交点[*]则必有f(x1)≥0. [*] 事实上 [*] 则f(x1)≥0. 若f(x1)=0,则x1即为f(x)的零点.若f(x1)>0,由介值定理知[*]x0∈(0,x1)使f(x0)=0,唯一性与证1相同.

解析
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