设函数f(x)在(-∞,+∞)内具有二阶连续导数,证明:f”(x)≥0的充分必要条件是对不同实数a,b,

admin2022-09-22  43

问题 设函数f(x)在(-∞,+∞)内具有二阶连续导数,证明:f”(x)≥0的充分必要条件是对不同实数a,b,

选项

答案充分性: 将f(x)在x=[*]处展开,则 f(x)=[*] 由于f”(x)≥0,则f(x)≥[*] 故∫abf(x)dx≥∫ab[*] 即f([*])∫abf(x)dx. 必要性(反证法): 若对不同实数a,b,[*],设存在x0∈R,使得f”(x0)<0. 由于f”(x)连续,则[*] 由保号性知,存在δ>0,使得当x∈(x0-δ,x0+δ)时,有f”(x)<0· 令a=x0-δ,b=x0+δ,再将f(x)在x=x0=[*]处展开,即 f(x)=[*] 当x∈[a,b]时f(x)≤[*],且仅在x=[*]时取等号,则∫abf(x)dx<[*] 即[*]∫abf(x)dx,与题意矛盾,故有f”(x)≥0·

解析
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