【正确答案】本题可采用以下两种方法证明:
[证法1] 引入辅助函数

则F(0)=0.F(π)=0.又由

因此必存在一点ξ∈(0,π),使得F(ξ)sinξ=0,否则F(x)sinx在(0,π)内恒正(或负),均与

矛盾.
当ξ∈(0,π)时,sinξ≠0,因此F(ξ)=0.综上知
F(0)=F(ξ)=F(π)=0,0<ξ<π.
在区间[0,ξ],[ξ,π]上分别用罗尔定理,则至少存在两点ξ
1∈(0,ξ),ξ
2∈(ξ,π),使得
F'(ξ
1)=F'(ξ
2)=0,即 f(ξ
1)=f(ξ
2)=0.
[证法2] 由已知

,知存在ξ
1∈(0,π),使f(ξ
1)=0.否则f(x)在(0,π)内恒正(或负)。均与

矛盾.若在(0,π)内f(x)仅有一个零点ξ
1,则由

可知f(x)在(0,ξ
1)与(ξ
1,π)内反号.不妨设在(0,ξ
1)内f(x)>0,在(ξ
1,π)内f(x)<0,因此由

及cosx在[0,π]上的单调性知
