设函数f(x)具有二阶导数,g(x)=f(0)(1-x)+f(1)x,则在[0,1]上( ).

admin2020-05-02  13

问题 设函数f(x)具有二阶导数,g(x)=f(0)(1-x)+f(1)x,则在[0,1]上(    ).

选项 A、当f′(x)≥0时,f(x)≥g(x)
B、当f′(x)≥0时,f(x)≤g(x)
C、当f(x)≥0时,f(x)≥g(x)
D、当f(x)≥0时,f(x)≤g(x)

答案D

解析 方法一  由曲线凹凸性的判定定理可知,当f"(x)≥0时,曲线y=f(x)是凹的.再由凹凸性的定义可知,对于区间上任意两点x1,x2及常数0≤λ≤1,恒有
              f[(1-λ)x1+λx2]≤(1-λ)f(x1)+λf(x2)
    令x1=0,x2=1,λ=x,那么
              fx)=f[(1-λ)x1+λx2]≤(1-λ)f(x1)+λf(x2)=f(0)(1-x)+f(1)x=g(x)
也就是f(x)≤g(x).
    方法二  令    F(x)=f(x)-g(x)=f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x
于是F(0)=F(1)=0,且F"(x)=f"(x),故当f"(x)≥0时,曲线y=F(x)是凹的,此时,x∈[0,1],即F(x)=f(x)一g(x)≤0,也就是f(x)≤g(x).
    方法三  由已知,得
      f(x)-g(x)=f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x
                =(1-x)[f(x)-f(0)]+x[f(x)-f(1)]
                =(1-x)xf′(ξ1)+x(x-1)f′(ξ2)    (ξ1∈(0,x),ξ2∈(x,1))
                =(1-x)x[f′(ξ1)-f′(ξ2)]
                =(1-x)x(ξ1-ξ2)f"(ξ)≤0    (ξ∈(ξ1,ξ 2))
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