解答题
设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内二阶可导,且
问答题
存在ξ∈(0,1),使得f(ξ)=0;
【正确答案】
【答案解析】
[证] 由于f(x)在[0,1]上连续,
所以,f(0)=0,f(1)=0.
且有
因为
由函数保号定理,存在δ
1
>0,使得在(0,δ
1
)内,
x>0.所以f(x)>0,在(0,δ
1
)内任取一点,于是f(x
1
)>0;
又
由函数保号定理,存在δ
2
>0,使得在(1-δ
2
,1)内,
x-1<0.所以f(x)<0,在(1-δ
2
,1)内任取x
2
,于是f(x
2
)<0.
于是,f(x
1
)f(x
2
)<0,由零点定理,存在ξ∈(x
1
,x
2
)
问答题
存在η∈(0,1),使得f"(η)=f(η).
【正确答案】
【答案解析】
[证] 问题证明,结论开始.
分析:
欲证f"(η)-f(η)=0.
令f"(x)-f(x)=0,即y"-y=0,对应特征方程
r
2
-1=0,r=±1,
y=C
1
e
-x
或y=C
2
e
x
,即f(x)=C
1
e
-x
或f(x)=C
2
e
x
,
即有e
x
f(x)=C
1
或e
-x
f(x)=C
2
.
证明:
先取F(x)=e
x
f(x),F(0)=F(ξ)=F(1).
由罗尔定理,在(0,ξ),(ξ,1)内分别存在ξ
1
,ξ
2
使得
F'(ξ
1
)=e
ξ
1
[f(ξ
1
)+f'(ξ
1
)]=0,
F'(ξ
2
)=e
ξ
2
[f(ξ
2
)+f'(ξ
2
)]=0.
∴f(ξ
1
)+f'(ξ
1
)=0,f(ξ
2
)+f'(ξ
2
)=0.
再取G(x)=e
-x
[f(x)+f'(x)],于是G(ξ
1
)=G(ξ
2
)=0,由罗尔定理,存在η∈(ξ
1
,ξ
2
)
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