设函数f(x),g(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有二阶导数且存在相等的最大值,f(a)=g(a),f(b)=g(b),证明:存在ξ∈(a,b),使得f”(ξ)=g”(ξ).

admin2016-06-27  45

问题 设函数f(x),g(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有二阶导数且存在相等的最大值,f(a)=g(a),f(b)=g(b),证明:存在ξ∈(a,b),使得f”(ξ)=g”(ξ).

选项

答案构造辅助函数F(x)=f(x)一g(x),由题设有F(a)=F(b)=0.又f(x),g(x)在(a,b)内具有相等的最大值,不妨设存在x1≤x2,x1,x2∈(a,b)使得 [*] 若x1=x2,令c=x1,则F(c)=0. 若x1<x2,因F(x1)=f(x1)一g(x1)≥0,F(x2)=f(x2)一g(x2)≤0,从而存在c∈[x1,x2][*](a,b),使F(c)=0. 在区间[a,c],[c,b]上分别利用罗尔定理知,存在ξ1∈(a,c),ξ2∈(c,b),使得 F’(ξ1)=F’(ξ2)=0. 再对F’(x)在区间[ξ1,ξ2]上应用罗尔定理知,存在ξ∈(ξ1,ξ2)[*](a,b),有F”(ξ)=0,即f”(ξ)=g”(ξ).

解析
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