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  • 與拉格朗日定理有關(guān)的一道證明題

    與拉格朗日定理有關(guān)的一道證明題
    設(shè)f(x)在[0,2]上連續(xù).在(0,2)內(nèi)可導(dǎo).且f(0)=f(2)=0,f(1)=2,c在(1,2)內(nèi),f(c)=c.求證:存在ξ屬于(0,c),使f'(ξ)-c[f(ξ)-ξ]=1
    數(shù)學(xué)人氣:467 ℃時(shí)間:2020-06-15 23:16:46
    優(yōu)質(zhì)解答
    題目似乎是源自高教出版的習(xí)題啊~
    證明如下:
    欲證f'(ξ)-c[f(ξ)-ξ]=1,等價(jià)于證明[f'(ξ)-1]-c[f(ξ)-ξ]=0
    (分析,因?yàn)閇f(ξ)-ξ]顯然導(dǎo)數(shù)是[f'(ξ)-1],而當(dāng)前形式不滿足中值定理)
    構(gòu)造函數(shù)F(x)=e^(-cx)*[f(ξ)-ξ]
    此時(shí) ,顯然有f(0)=0,f(c)=0
    因而對(duì)F(x)使用洛爾中值定理
    即(0,c)存在一點(diǎn)ξ,使得
    F'(x)=e^(-cx)*[f'(ξ)-1]+e^(-cx)*(-c)*[f(ξ)-ξ]=0
    因?yàn)閑^(-cx)不等于0,等式兩邊同時(shí)約去,即有
    [f'(ξ)-1]-c[f(ξ)-ξ]=0 ====》 f'(ξ)-c[f(ξ)-ξ]=1
    證畢!
    PS:此題目原本還有第一問的 就是證明f(c)=c 這是個(gè)引導(dǎo)題目
    此題考查的是函數(shù)構(gòu)造技巧 題目難度0.31 接近難題行列
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