设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内二阶可导,且f(a)=f(b)=0,=0. 证明: (Ⅰ)存在ξ∈(a,b),使得f(ξ)=0; (Ⅱ)存在η∈(a,b),使得f"(η)=f’(η).

admin2021-12-09  39

问题 设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内二阶可导,且f(a)=f(b)=0,=0.
    证明:
(Ⅰ)存在ξ∈(a,b),使得f(ξ)=0;
(Ⅱ)存在η∈(a,b),使得f"(η)=f’(η).

选项

答案(Ⅰ)令F(x)=[*],则F(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且F(a)=F(b)=0,由罗尔定理,存在ξ∈(a,b),使得F’(ξ)=f(ξ)=0,即f(ξ)=0. (Ⅱ)令G(x)=f’(x)e-x,则G’(x)=[f"(x)-f’(x)]e-x. f(x)在[a,ξ]上用罗尔定理,存在ξ1∈(a,ξ),使得f’(ξ1)=0;f(x)在[ξ,b]上用罗尔定理,存在ξ2∈(ξ,b),使得f’(ξ2)=0;G(x)在[ξ1,ξ2]上连续,在(ξ1,ξ2)内可导,G(ξ1)=G(ξ2)=0,由罗尔定理,存在η∈(ξ1,ξ2)[*](a,b),使得G’(η)=[f"(η)-f’(η)]e-x=0,从而f"(η)=f’(η).

解析
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