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设f(x)在[a,b]上可导,在(a,b)内二阶可导,f(A)=f(B)=0,f’(A)f’(B)>0.试证: 存在η∈(a,b),使f’’(η)=f(η).
设f(x)在[a,b]上可导,在(a,b)内二阶可导,f(A)=f(B)=0,f’(A)f’(B)>0.试证: 存在η∈(a,b),使f’’(η)=f(η).
admin
2016-12-09
13
问题
设f(x)在[a,b]上可导,在(a,b)内二阶可导,f(A)=f(B)=0,f’(A)f’(B)>0.试证:
存在η∈(a,b),使f’’(η)=f(η).
选项
答案
令ψ(x)=e
x
f(x),则 ψ(A)=ψ(ξ)一ψ(B)=0. 由罗尔定理知,存在a∈(a,ξ),使 ψ’(ξ
1
)=[eXf(x)]’|
x=ξ
=0, 即 f(ξ
1
)+f’(ξ
1
)=0. 同理,存在ξ
2
∈(ξ,b),使 ψ’(ξ
2
)=e
ξ2
[f(ξ
2
)+f’(ξ
2
)]=0, 即 f(ξ
2
)+f’(ξ
2
)=0. 再令 F(x)=e
-x
(f(x)+f’(x)), 则 F(ξ
2
)=F(ξ
2
)=0. 对F(x)在[ξ
1
,ξ
2
]上应用罗尔定理知,存在 η∈(ξ
1
,ξ
2
)C(a,b),使得 F’(x)|
x=η
={一e
-x
[f(x)+f’(x)]+e
-x
[f’(x)+f’’(x)]}
x=η
=e
-x
[f’’(x)f(x)]|
x=η
=0,即 F’(η)一e
-η
[f’’(η)一f(η)]=0,亦即f’’(η)=f(η).
解析
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考研数学二
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