设抛物线y=-x2+px+q与x轴有两个交点x=a,=b(a<b),又y=f(x)在[a,b]上有二阶导数,且f(a)=f(b)=0,如果曲线y=f(x)与y=-x2+px+q在(a,b)内有一个交点,求证:在(a,b)内存在一点ξ,使f(ξ)=一2.

admin2020-05-02  11

问题 设抛物线y=-x2+px+q与x轴有两个交点x=a,=b(a<b),又y=f(x)在[a,b]上有二阶导数,且f(a)=f(b)=0,如果曲线y=f(x)与y=-x2+px+q在(a,b)内有一个交点,求证:在(a,b)内存在一点ξ,使f(ξ)=一2.

选项

答案设曲线y=f(x)与y=-x2+px+q在(a,b)内的交点为(x0,f(x0)),则a<x0<b,取辅助函数F(x)=f(x)-(-x2+px+q).由题设条件知F(x)在[a,b]上也有二阶导数,且F(a)=F(x0)=F(b)=0,由罗尔定理知,存在ξ1∈(a,x0),ξ2∈(x0,b),使 F′(ξ1)=f′(ξ1)+2ξ1-p=0,F′(ξ2)=f′(ξ2)+2ξ2-p=0 再对F′(x)在[ξ1,ξ2]上应用罗尔定理知,存在ξ∈(ξ1,ξ2),使得F′(ξ)=f"(ξ)+2=0,即f"(ξ)=-2.

解析
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