解答题
[2001年] 设y=f(x)在(一1,1)内具有二阶连续导数,且f''(x)≠0.试证:
问答题
18.对于(一1,1)内任一x≠0,存在唯一的θ(x)∈(0,1),使f(x)=f(0)+xf'(θx)成立;
【正确答案】取x0=0,由拉格朗日中值定理知,对任意x∈(一1,1),x≠0,存在θ∈(0,1)使f(x)=f(0)+xf'(θx),其中θ与x有关.由f''(x)连续且f''(x)≠0知,f''(x)在(-1,1)内不变号.因为如果f''(x)变号,则由f''(x)连续,利用零点定理知,必有x0存在,使f''(x0)=0,与f''(x)≠0矛盾.不妨设f''(x)>0,则f'(x)在(一1,1)内严格单增,故上题中的θ唯一确定.
【答案解析】
问答题
19.
【正确答案】为求θ(x)(x→0)的极限,需由f(x)=f(0)+xf'(θx)①解出θ(x).利用f(x)=f(0)+xf'(θx)可用下述三种方法解出θ(x),证明

.
对f'(θx)再用拉格朗日中值定理,得到
f'(θx)=f'(0)+f''(ξ)(θx) (ξ在θx与0之间).
将其代入式①,解得

两边取极限,利用二阶导数的连续性得到

【答案解析】