解答题
30.设函数a
1﹤a
2﹤...﹤a
n,且函数f(x)在[a
1,a
n]f(a
1)=f(a
2)=...=f(a
n)=0.证明:存在ε∈(a
1,a
n),使得
【正确答案】证明:当c=a
i(i=1,2,...,n)时,对任意的ε∈(a
1,a
n),结论成立;
设c为异于a
1,a
2,...a
n的数,不妨设a
1<c<a
2<...<a
n,令

,
构造辅助函数Φ(x)=f(x)-k(x-a
1)(x-a
2)...(x-a
n),显然Φ(x)在[a
1,a
n]上n阶可导,且Φ(a
1)=Φ(c)=Φ(a
2)=...=Φ(a
n)=0,由罗尔定理,存在

在(a
1,a
n)内至少有n个不同零点,重复使用罗尔定理,则Φ
n-1(x)在(a
1,a
n)内至少有两个不同零点,设为c
1,c
2∈(a
1,a
n),使得Φ
n-1(c
1)=Φ
n-1(c
1)=0,再由罗尔定理,存在ε∈(c
1,c
2)

(a
1,a
n),使得Φ
(n)(ε)=0,而Φ
(n)(x)=f
(n)(x)-n!k,所以f
(n)(ε)=n!k,从而有

.

【答案解析】