设f(x)是[a,b]上的连续函数,且对于满足∫abg(x)dx=0的任意连续函数g(x),都有∫abf(x)g(x)dx=0,证明存在ξ∈[a,b]使得f(x)=f(ξ)恒成立。

admin2022-08-12  14

问题 设f(x)是[a,b]上的连续函数,且对于满足∫abg(x)dx=0的任意连续函数g(x),都有∫abf(x)g(x)dx=0,证明存在ξ∈[a,b]使得f(x)=f(ξ)恒成立。

选项

答案根据积分中值定理知f(x)在闭区间[a,b]上连续,存在ξ∈[a,b]使得,∫abf(x)dx=(b-a)f(ξ)=∫abf(ξ)dx,进而有∫ab[f(ξ)-f(x)]dx=0。 取g0(x)=f(x)-f(ξ),则∫abg0(x)dx=0,∫abf(ξ)g0(x)dx=0①。由已知可得,∫abf(x)g0(x)dx=0②。 ②-①得∫ab[f(x)-f(ξ)]g0(x)dx=0,即∫abg02(x)dx=0,解得g0(x)=0,进一步得f(x)=f(ξ),结论得证。

解析
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