f(x)在[0,1]上有连续导数,且f(0)=0.证明:存在ξ∈[0,1],使得 fˊ(ξ)=2∫ 0 1 f(x)dx.
【正确答案】正确答案:因为fˊ(x)在[0,1]上连续,所以,fˊ(x)在[0,1]上有最小值和最大值,设为m,M,即有x 1 ,x 2 ∈[0,1],使fˊ(x 1 )=m,fˊ(x 2 )=M. 由中值定理,对任意x∈[0,1],存在η∈(0,x),使f(x)=f(x)-f(0)=fˊ(η)x,于是有 fˊ(x 1 )x=mx≤f(x)=f(x)-f(0)=fˊ(η)x≤Mx=fˊ(x 2 )x, 积分得 fˊ(x 1 )∫ 0 1 xdx≤∫ 0 1 f(x)dx≤fˊ(x 2 )∫ 0 1 xdx, 即 fˊ(x 1 )≤∫ 0 1 f(x)dx≤ fˊ(x 2 ),故fˊ(x 1 )≤2∫ 0 1 f(x)dx≤fˊ(x 2 ). 因为fˊ(x)在[0,1]上连续,由介值定理,必有ξ∈[x 1 ,x 2 ] [0,1],或ξ∈[x 2 ,x 1 ]
【答案解析】