解答题 21.(1)设f(χ)在[0,2]上可导,且|f′(χ)|≤M,又f(χ)在(0,2)内至少有一个零点,证明:|f(0)|+|f(2)|≤2M.
(2)设f(χ)在[a,b]上二阶可导,|f〞(χ)|≤M,又f(χ)在(a,b)内能取到最小值,证明:|f′(a)|+|f′(b)|≤M(b-a).
【正确答案】(1)由题意,存在c∈(0,2),使得f(c)=0,
由拉格朗日中值定理,存在ξ1∈(0,c),ξ2(c,2),使得
f(c)=f(0)=f′(ξ1)c,
f(2)-f(c)=f′(ξ2)(2-c),
于是|f(0)|=f′|(ξ1)|c≤Mc,|f(2)|=|f′(ξ2)|(2-c)≤M(2-c),
故|f(0)|+|f(2)|≤2M.
(2)由题意,存在c∈(a,b),使得f(c)为最小值,从而f′(c)=0,
由拉格朗日中值定理,存在ξ1∈(a,c),ξ2∈(c,b),使得
f′(c)-f′(a)=f〞(ξ1)(c-a),
f′(b)-f′(c)=f〞(ξ2)(b-c),
于是|f′(a)|=|f〞(ξ1)|(c-a)≤M(c-a),
|f′(b)|=|f〞(ξ2)|(b-c)≤M(b-c),
故|f′(a)|+|f′(b)|≤M(b-a).
【答案解析】