(2017年)设函数f(x)在区间[0,1]上具有二阶导数,且f(1)>0,证明: (I)方程f(x)=0在区间(0,1)内至少存在一个实根; (11)方程f(x)f(x)+[f′(x)]2=0在区间(0,1)内至少存在两个不同的实根。

admin2018-03-11  34

问题 (2017年)设函数f(x)在区间[0,1]上具有二阶导数,且f(1)>0,证明:
    (I)方程f(x)=0在区间(0,1)内至少存在一个实根;
    (11)方程f(x)f(x)+[f′(x)]2=0在区间(0,1)内至少存在两个不同的实根。

选项

答案(I)由于[*]则由函数极限的局部保号性可知,存在一个δ>0,使得当x∈(0,δ)时,[*] 又由于f(1)>0,所以由零点定理可知,方程f(x)=0在(0,1)内至少有一个实根。 (Ⅱ)令F(x)=f(x)f′(x),则F′(x)=f(x)f’’(x)+[f′(x)]2。 [*] 又由(I)可知:至少存在一点x0∈(0,1),使得f(x0)=0。 由罗尔定理可知:至少存在一点ξ1∈(0,x0),使得f′(ξ1)=0,从而F(0)=F(ξ1)=F(x0)=0。 再由罗尔定理可知:至少存在一点ξ2∈(0,ξ1)和ξ3∈(ξ1,x0),使得F′(ξ2)=F′(ξ3)=0。 故方程f(x)=f(x)f"(x)+[f′(x)]2=0在(0,x0)[*](0,1)内至少存在两个不同的实根。

解析
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