解答题
7.(2014年)设函数f(x),g(x)在区间[a,b]上连续,且f(x)单调增加,0≤g(x)≤1.证明:
(Ⅰ)0≤∫axg(t)dt≤(x一a),x∈[a,b]
(Ⅱ)∫aa+∫abg(t)dtf(x)dx≤∫abf(x)g(x)dx.
【正确答案】(Ⅰ)由0≤g(x)≤1得
0≤∫0xg(t)dt≤∫0x dt=(x一a) x∈[a,b]
(Ⅱ)令F(u)=∫auf(x)g(x)dx—∫aa+∫aug(t)dtf(x)dx
只要证明F(b)≥0,显然F(a)=0,只要证明F(u)单调增,又
F'(u)=f(u)g(u)一f(a+∫aug(t)dt)g(u)
=g(u)[f(u)一f(a+∫aug(t)dt)]
由(Ⅰ)的结论0≤∫axg(t)dt≤(x-a)知,a≤a+∫axg(t)dt≤x,即
a≤a+∫aug(t)dt≤u
又f(x)单调增加,则f(u)≥f(a+∫aug(t)dt),因此,F'(u)≥0,F(b)≥0.
故 ∫aa+∫abg(t)dtf(x)dx≤∫abf(x)g(x)dx.
【答案解析】