设f’(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b),f’(a)f’(b)>0,试证:至少存在一点ξ∈(a,b),使得f’’(ξ)=0.

admin2017-05-31  17

问题 设f’(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=f(b),f’(a)f’(b)>0,试证:至少存在一点ξ∈(a,b),使得f’’(ξ)=0.

选项

答案不妨设f’(a)>0,则由f’(a)f’(b)>0可知,f’(b)>0.由导数的定义: [*] f(x2)<f(b)<f(a), 于是有f(x2)<f(a)<f(x1).由介值定理,存在点η∈(x1,x2),使得f(η)=f(a).由洛尔定理可知 存在点ξ1∈(x1,η),使得f(ξ1)=0, 存在点ξ2∈(η,x2),使得f(ξ2)=0. 所以,f’(x)在[ξ1,ξ2]上连续,在(ξ1,ξ2)内可导,由洛尔定理,存在点ξ∈(ξ1,ξ2)[*](a,b),使得f’’(ξ)=0.

解析 证f’’(ξ)=0的关键是找出使得f’(ξ1)=f’(ξ2)=0的区间[ξ1,ξ2].由f’(a)f’(b)>0及导数的定义、介值定理和洛尔定理便可找到这样的ξ1和ξ2
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