问答题 设函数f(x)在[0,π]上连续,且∫ 0 π f(x)sinxdx=0,∫ 0 π f(x)cosxdx=0.证明:在(0,π)内f(x)至少有两个零点.
【正确答案】正确答案:反证法.如果f(x)在(0,π)内无零点(或有一个零点,但f(x)不变号,证法相同),即f(x)>0(或<0),由予在(0,π)内,亦有sinx>0,因此,必有∫ 0 π f(x)sinxdx>0(或<0).这与假设相矛盾. 如果f(x)在(0,π)内有一个零点,而且改变一次符号,设其零点为a∈(0,π),于是在(0,a)与(a,π)内f(x)sin(x一a)同号,因此∫ 0 π f(x)sin(x一a)dx≠0.但是,另一方面 ∫ 0 π f(x)sin(x一a)dx=∫ 0 π f(x)(sinxcosa—cosxsina)dx =cosa∫ 0 π f(x)sinxdx—sina∫ 0 π f(x)cosxdx=0. 这个矛盾说明f(x)也不能在(0,π)内只有一个零点,因此它至少有两个零点.
【答案解析】