设f(x)在[a,b]上有二阶连续导数,且满足方程f〞(x)+x2fˊ(x)-2f(x)=0, 证明:若f(a)=f(b)=0,则f(x)在[a,b]上恒为0

admin2020-03-05  13

问题 设f(x)在[a,b]上有二阶连续导数,且满足方程f〞(x)+x2fˊ(x)-2f(x)=0,
证明:若f(a)=f(b)=0,则f(x)在[a,b]上恒为0

选项

答案证明(用反证法) 若最大值M>0,设f(xM)=M,xM∈(a,b) 则由费马定理得fˊ(xM)=0,又f(xM)为极大值 则f〞(xM)<0,另由题设得 f〞(xM)=-x2Mfˊ(xM)+2f(xM)=2f(xM)=2M>0 (与f〞(xM)<0矛盾)故最大值M≤0 同理可证最小值也必为0,所以f(x)在[a,b]上的最大值M和最小值m都必为零 因为f(a)=f(b)=0,则f(x)在[a,b]上恒为零

解析
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