f(x)在[-a,a]上具有二阶连续导数,且f(0)=0(1)写出f(x)的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式;(

1个回答

  • (1)直接套用公式可得:

    f(x)=f(0)+f′(0)x+[1/2!f′(0)+… +

    1

    n!f(n)(0)+

    f(n+1)(ξ)

    (n+1)],

    其中 ξ 在0和x之间.

    (2)

    由(1)可得:

    ∫a?af(x)dx=

    ∫a?af′(0)xdx+

    ∫a?a

    x2

    x!f″(ξ)dx

    =

    ∫a?a

    x2

    x!f″(ξ)dx,

    因为f(x)在[-a,a]上具有二阶联系偏导数

    ∫a?af′(0)xdx,

    故f″(x)具有最大值和最小值,

    设f″(x)最大值为M,最小值为m,

    则 m≤f″(ξ)≤M,

    所以:

    [m/2

    ∫ a?ax2dx ≤

    ∫ a?af(x)dx=

    1

    2

    ∫ a?ax2f″(ξ)dx≤

    M

    2

    ∫a?ax2dx,

    即:

    ma3

    3]≤

    ∫a?af(x)dx≤

    Ma3

    3,

    即:m≤

    3

    a3

    ∫ a?af(x)dx≤M,

    因为 f″(x)连续,

    由连续函数的介值定理可得,至少存在一点η∈[-a,a],使得:

    f″(η)=

    3

    a3

    ∫ a?af(x)dx,

    即:a3f″(η) = 3

    ∫ a?af(x)dx.