设f(x),g(x)在[a,b]上二阶可导,g"(x)≠0,f(a)=f(b)=g(a)=g(b)=0,证明:(Ⅰ)在(a,b)内,g(x)≠0;(Ⅱ)在(a,b)内至少存在一点ξ,使
【正确答案】正确答案:(Ⅰ)假设对任意的c∈(a,b)且g(c)=0。 由于g(a)=g(c)=g(b)=0,g(x)在[a,c],[c,b]上分别运用罗尔定理可得g'(ξ 1 )=g'(ξ 2 )=0,其中ξ 1 ∈(a,c),ξ 2 ∈(c,b),对g'(x)在[ξ 1 ,ξ 2 ]上运用罗尔定理,可得g"(ξ 3 )=0,其中ξ 3 ∈(ξ 1 ,ξ 2 )。 因已知g"(x)≠0,与题设矛盾,故g(c)≠0,即在(a,b)内,g(x)≠0。 (Ⅱ)构造辅助函数F(x)=f(x)g'(x)—f'(x)g(x),则有F(a)=0,F(b)=0,在[a,b]上满足罗尔定理。 故至少存在一点ξ∈(a,b),使得F'(ξ)=f(ξ)g"(ξ)—f"(ξ)g(ξ)=0,即
【答案解析】