(2000年)设函数f(χ)在[0,π]上连续,且∫0πf(χ)dχ=0,∫0πf(χ)cosχdχ=0.试证明:在(0,π)内至少存在两个不同的点ξ1,ξ2,使f(ξ1)=f(ξ2)=0.

admin2021-01-19  27

问题 (2000年)设函数f(χ)在[0,π]上连续,且∫0πf(χ)dχ=0,∫0πf(χ)cosχdχ=0.试证明:在(0,π)内至少存在两个不同的点ξ1,ξ2,使f(ξ1)=f(ξ2)=0.

选项

答案令F(χ)=∫0χf(t)dt 0≤χ≤π 则F(0)=0,F(π)=0,又因为 [*] 所以,存在ξ∈(0,π),使F(ξ)sinξ=0,因若不然,则在(0,π)内或F(χ)sinχ恒为正,或F(χ)sinχ恒为负,均与∫0χF(χ)sinχdχ=0矛盾,但当ξ∈(0,π)时,sins≠0,故F(ξ)=0. 由以上证得F(0)=F(ξ)=F(π)=0 (0<ξ<π) 再对F(χ)在区间[0,ξ],[ξ,π]上分别用罗尔中值定理,知至少存在ξ1∈(0,ξ),ξ2∈(ξ,π),使 F′(ξ1)=F′(ξ2)=0 即f(ξ1)=f(2)=0

解析
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