解答题 3.设函数f(x)在闭区间[一1,1]上具有三阶连续导数,且f(一1)=0,f(1)=1,f'(0)=0,证明:在开区间(一1,1)内至少存在一点ξ,使f"'(ξ)=3.
【正确答案】由泰勒中值定理可知
f(x)=f(0)+f'(0)x+f"'(η)x3
其中η介于0与x之间,x∈[一1,1]
分别令x=一1和x=1,并结合已知条件得
0=f(一1)=f(0)+f"'(η1),一1<η1<0
1=f(1)=f(0)+f"'(η2), 0<η2<1
两式相减可得
f"'(η1)+f"'(η2)=6
由f"'(x)的连续性,f"'(x)在闭区间[η1,η2]上有最大值和最小值,设它们分别为M和m,则有
m≤[f"'(η1)+f"'(η2)]≤M
再由连续函数的介值定理知,至少存在一点ξ∈[η1,η2](一1,1)
使 f"'(ξ)=
【答案解析】