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).

admin2016-12-09  6

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)=exf(x),则 ψ(A)=ψ(ξ)一ψ(B)=0. 由罗尔定理知,存在a∈(a,ξ),使 ψ’(ξ1)=[eXf(x)]’|x=ξ=0, 即 f(ξ1)+f’(ξ1)=0. 同理,存在ξ2∈(ξ,b),使 ψ’(ξ2)=eξ2[f(ξ2)+f’(ξ2)]=0, 即 f(ξ2)+f’(ξ2)=0. 再令 F(x)=e-x(f(x)+f’(x)), 则 F(ξ2)=F(ξ2)=0. 对F(x)在[ξ1,ξ2]上应用罗尔定理知,存在 η∈(ξ1,ξ2)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[f’’(η)一f(η)]=0,亦即f’’(η)=f(η).

解析
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