问答题 设f(x)在[a,b]上具有二阶导数,且f(a)=f(b)=0,f"(a)·f"(b)>0.证明:至少存在一点ξ∈(a,b)和η∈(a,b),使f(ξ)=0及f"(η)=0.
【正确答案】
【答案解析】[证明] 因为f(x)在[a,b]上二阶可导,故f"(x)在[a,b]上连续.不妨设f"(a)>0,f"(b)>0,则存在δ 1 >0,δ 2 >0,使f"(x)>0,x∈[a,a+δ 1 ],x∈[b-δ 2 ,b].于是f(x)在这两个区间上单调增加,因此存在x 1 ∈(a,a+δ 1 ),x 2 ∈(b-δ 2 ,b),使f(x 1 )>f(a)=0,f(x 2 )<f(b)=0,且x 1 <x 2
在区间[x 1 ,x 2 ]上应用零点定理知,存在 使f(ξ)=0.
由于f(x)在[a,b]上可导,f(a)=f(ξ)=f(b)=0,在[a,ξ]和[ξ,b]上分别应用罗尔定理,则存在ξ 1 ∈(a,ξ),ξ 2 ∈(ξ,b),使f"(ξ 1 )=f"(ξ 2 )=0.
再由f"(x)在[a,b]上可导,在[ξ 1 ,ξ 2 ]上应用罗尔定理,则存在