问答题
设f(x)在[0,2]内二阶连续可导,且f(1)=0,证明:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
其中
【正确答案】
(Ⅰ)这里用二阶导数来表示定积分值,一个自然的想法是用分部积分法. 按要证的结论(也为了利用条件f(1)=0),先将[0,2]上的积分表成[0,1]上的积分与[1,2]二的积分之和.
(Ⅱ)用题(Ⅰ)的结论,有
【答案解析】
①本题有如下变式. 设f(x)在[0,2]二阶连续可导,且f(1). 证明
,其中ξ在x与1之间.
(Ⅱ)同原题.
证明:(Ⅰ)函数与其二阶导数之间的关系可用一阶泰勒公式来描述. 因此,自然的想法是用泰勒公式. 由于题中给出条件f(1)=0,我们考虑f(x)在x=1处的带拉格朗日余项的一阶泰勒公式,即
其中ξ在1与x之间. 于是
(Ⅱ)用题(Ⅰ)的结论,有
②在积分估计中常常利用分部积分法或泰勒公式. 在分部积分中,又常用如下的小技巧:
在本题中这样作的目的是利用
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