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设f(x)在[0,1]上连续,且满足∫01f(x)dx=0,∫01xf(x)dx=0,求证:f(x)在(0,1)内至少存在两个零点.
设f(x)在[0,1]上连续,且满足∫01f(x)dx=0,∫01xf(x)dx=0,求证:f(x)在(0,1)内至少存在两个零点.
admin
2019-02-23
106
问题
设f(x)在[0,1]上连续,且满足∫
0
1
f(x)dx=0,∫
0
1
xf(x)dx=0,求证:f(x)在(0,1)内至少存在两个零点.
选项
答案
令F(x)=∫
0
x
f(t)dt,G(x)=∫
0
x
F(s)ds,显然G(x)在[0,1]可导,G(0)=0,又 G(1)=∫
0
1
F(s)ds[*]sF(s)|
0
1
-∫
0
1
sar(s)=F(1)-∫
0
1
xf(s)ds=0-0=0, 对G(x)在[0,1]上用罗尔定理知,[*]∈(0,1)使得G’(c)=F(c)=0. 现由F(x)在[0,1]可导,F(0)=F(c)=F(1)=0,分别在[0,c],[c,1]对F(x)用罗尔定理知, [*]ξ
1
∈(0,c),ξ
2
∈(c,1),使得F’(ξ
1
)=f(ξ
1
)=0,F’(ξ
2
)=f(ξ
2
)=0,即f(x)在(0,1)内至少存在两个零点.
解析
为证f(x)在(0,1)内存在两个零点,只需证f(x)的原函数F(x)=∫
0
x
f(t)dt在[0,1]区间上有三点的函数值相等.由于F(0)=0,F(1)=0,故只需再考察F(x)的原函数G(x)=∫
0
x
F(s)ds,证明G(x)的导数在(0,1)内存在零点.
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/tej4777K
0
考研数学二
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