设f(x)在[0,+∞)上可导,f(0)=0,且存在常数k>0,使得|f’(x)|≤k|f(x)|在[0,+∞)上成立,则在(0,+∞)上( )。

admin2021-07-15  7

问题 设f(x)在[0,+∞)上可导,f(0)=0,且存在常数k>0,使得|f’(x)|≤k|f(x)|在[0,+∞)上成立,则在(0,+∞)上(     )。

选项 A、仅当0<k<1时,f(x)恒为零
B、仅当k>1时,f(x)横不为零
C、当k=1时,f(x)不恒为零
D、k为任意正常数时,f(x)均恒为零

答案D

解析 设x0,使得|f(x0|是|f(x)|在上的最大值,由拉格朗日中值定理,
f(x0)-f(0)=f’(ξ)(x0-0),其中ξ∈(0,x0),即
|f(x0)|=|f(0)+f’(ξ)x0|=|f’(ξ)|x0≤k|f(ξ)|≤k|f(x0)|·|f(x0)|
故|f(x0)|=0,由此可知,0≤|f(x)|≤|f(x0)|≤0,也即当x∈时,f(x)恒为零。
同理,设x1,使得|f(x1)|是|f(x)|在上的最大值,由拉格朗日中值定理,
f(x1)-=f’(ξ1)(x1),ξ1∈(,x1)=0,即
|f(x1)|=|+f’(ξ1)(x1)|=|f’(ξ1)|·(x1)≤k·|f(x1|·|f(x1)|,
故|f(x1|=0,也即当x∈时,f(x)亦恒为零,依此递推下去,对x∈,n-1,2,....,均有f(x)恒为零,故选D.
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