问答题 设f(x)在[0,+∞)上可导且证明:存在ξ>0,使
【正确答案】设[*]
由[*]易知f(0)=0;
又因为[*]
即[*]
所以,有
[*]
由题设有[*]
若F(x)[*]0,则F'(x)[*]0,即对任意的x>0,有
[*]
若F(x)≠0,则必存在a(0<a<+∞)使F(a)<0,由f(x)在[0,+∞)上可导知f(x)在[0,+∞)上连续,又由连续函数的介值定理知,必存在点b和点c,使
F(a)<F(b)=F(c)<0 (0<b<a<c<+∞)
我们对F(x)在[b,c]施用罗尔定理,则必存在点ξ(0<b<ξ<c),使
[*]
即存在ξ>0,使
[*]
【答案解析】[分析] 欲证明的等式可化为
[*]
将上式左方视为某函数F(x)的导函数F'(x),于是欲证结论为:“存在ξ>0,使F'(x)=0,”这不禁使人想到罗尔定理,所以我们努力的方向是:寻找一个F(x),在核实条件的基础上施用罗尔定理。
不难发现,如此的F(x)可取[*]如果这点看不出,可以通过如下计算
[*]
确定某个F(x)。