解答题 设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=f(1)=0,若f(x)在[0,1]上的最大值为M>0。设n>1,证明:
问答题 17.存在c∈(0,1),使得f(c)=M/n;
【正确答案】根据已知条件,存在a∈(0,1),使得f(a)=M。令F(x)=f(x)-M/n,
显然F(x)在[0,1]上连续,又因为f(0)=0,n>1,故
F(0)=f(0)-M/n=-M/n<0,
F(a)=f(a)-M/n=M(1-1/n)>0,
由零点定理可知,至少存在一点c∈(0,a),使得F(c)=f(c)-M/n=0,即f(c)=M/n。
【答案解析】
问答题 18.存在互不相同的ξ,η∈(0,1),使得1/f'(ξ)-1/f'(η)=n/M。
【正确答案】在[0,c],[c,1]上分别使用拉格朗日中值定理。已知f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,则存在ξ∈(0,c)和η∈(c,1),使得
f(c)-f(0)=cf'(ξ) ①
f(1)-f(c)=(1-c)f'(η) ②
由①·f'(η)+②·f'(ξ),结合f(0)=f(1)=0可得
[f'(η)-f'(ξ)]f(c)=f'(ξ)f'(η),
再由结论f(c)=M/n可知
[f'(η)-f'(ξ)]M/n=f'(ξ)f'(η),
且1/f'(ξ)-1/f'(η)=n/M。
【答案解析】