解答题 19.设函数f(x),g(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内二阶可导存在相等的最大值,又f(a)=g(a),f(b)=g(b),证明:
(Ⅰ)存在η∈(a,b),使得f(η)=g(η);
(Ⅱ)存在ξ∈(a,b),使得f''(ξ)=g''(ξ).
【正确答案】(Ⅰ)设f(x),g(x)在(a,b)内某点c∈(a,b)同时取得最大值,
则f(c)=g(c),此时的c就是所求点η,使得f(η)=g(η),
若两个函数取得最大值的点不同,则可设f(c)=maxf(x),g(d)=maxg(x),
故有f(c)-g(c)>0,f(d)-g(d)<0,
由介值定理,在(c,d)内(或(d,c)内)肯定存在叼,使得f(η)=g(η).
(Ⅱ)由罗尔定理在区间(a,η)、(η,b)内分别存在一点ξ1,ξ2
使得f'1)=g'1),f'2)=g'2).在区间(ξ1,ξ2)内再用罗尔定理,
即存在ξ∈(a,b),使得f''(ξ)=g''(ξ).
【答案解析】