设f(x)在[0,1]上二阶可导,且f(0)=f(1)=0.f(x)在[0,1]上的最小值是-1,试证至少存在一点ξ∈

2025-01-24 09:42:33
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回答1:

解答:证明:设f(x)在点x0处取得极小值,即f(x0)=-1,则f′(x0)=0
由题意,f(x)在[0,x0]和[x0,1]都满足拉格朗日中值定理的条件
∴分别至少存在点ξ1∈(0,x0)和ξ2∈(x0,1),使得

f(x0)?f(0)
x0
=f′(ξ1),
f(1)?f(x0)
1?x0
=f′(ξ2)

而f(0)=f(1)=0
f′(ξ1)=?
1
x0
f′(ξ2)=
1
1?x0

又由f(x)在[0,1]上二阶可导
∴f′(x)在[ξ1,ξ2]上也满足拉格朗日中值定理
即至少存在点ξ∈(ξ1,ξ2)?(0,1),使得
f′(ξ2)?f′(ξ1)
ξ2?ξ1
=f″(ξ)

f″(ξ)=
1
x0(1?x0)
?
1
ξ2?ξ1

x0(1?x0)=?(x0?
1
2
)2+
1
4
1
4

ξ21
1
2

∴f″(ξ)≥4?2=8
得证

回答2:

为什么ξ2-ξ1<1/2