设函数 f (x )在区间(a, b) 内可导.证明导函数 f ' (x )在 (a, b) 内严格单调增加的充分必要条件是:

对 (a, b) 内任意的 x1, x2, x3,当x1 < x2  < x3 时


【正确答案】

充分性:



如图任取,由,即


,根据极限保号性有


,即


,根据极限保号性有


由题设可知,由 x1 , x3的任意性,可得f'(x)在(a,b)内严格单调递增,充分性得证.


再证必要性:


即已知f'(x)单调递增,在上分别使用拉格朗日中值定理,知存在


使


又由f'(x)单调递增,且知,


【答案解析】