问答题 设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内二阶可导,且存在ξ∈(a,b),使得f"(ξ)>0.证明:
问答题 若f"(ξ)=0,则存在x 1 ,x 2 ∈(a,b)且x 1 <ξ<x 2 ,使得f(x 1 )=f(x 2 );
【正确答案】
【答案解析】[证明] 因为f"(ξ)>0,f"(ξ)=0,故ξ是f的极小值点.
f在[a,ξ]上有最大值f(t 1 ).同样f在[ξ,b]上也存在最大值f(t 2 ).
不妨设f(t 1 )≤f(t 2 ),由连续函数的介值定理可得,存在x 0 ∈[ξ,b],使得f(x 0 )=f(t 1 ).
即有x 1 =t 1 ,x 2 =x 0 使得f(x 1 )=f(x 2 ).
问答题 若f"(ξ)≠0,则存在η 1 <ξ<η 2 ,其中η 1 ,η 2 ∈(a,b),使得
【正确答案】
【答案解析】[证明] 由f"(ξ)≠0,令g(x)=f(x)-f"(ξ)x,则g"(ξ)=f"(ξ)-f"(ξ)=0.
于是g(x)符合第(1)小题的条件,即存在η 1 ,η 2 ∈(a,b)满足η 1 <ξ<η 2 ,使得
g(η 1 )=g(η 2 ),即
将g(x)=f(x)-f"(ξ)x代入上式后得到