设f(x)在[0,1]上连续可导,f(1)=0,∫01xfˊ(x)dx=2,证明:存在ξ∈[0,1],使得fˊ(ξ)=4.

admin2022-01-17  22

问题 设f(x)在[0,1]上连续可导,f(1)=0,∫01xfˊ(x)dx=2,证明:存在ξ∈[0,1],使得fˊ(ξ)=4.

选项

答案由分部积分,得 ∫01xfˊ(x)dx=xf(x)|01-∫01f(x)dx=-∫01f(x)dx=2, 于是∫01f(x)dx=-2. 由拉格朗日中值定理,得f(x)=f(x)-f(1)=fˊ(η)(x-1),其中η∈(x,1), f(x)=fˊ(η)(x-1)两边对x从0到1积分,得∫01f(x)dx=∫01fˊ(η)(x-1)dx=-2. 因为fˊ(x)在[0,1]上连续,所以fˊ(x)在[0,1]上取到最小值m和最大值M, 由M(x-1)≤fˊ(η)(x-1)≤m(x-1)两边对x从0到1积分, 得-[*]≤∫01fˊ(η)(x-1)dx≤-[*],即m≤4≤M, 由介值定理,存在ξ∈[0,1],使得fˊ(ξ)=4.

解析
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