设函数f(x)在区间[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=f(1)=0,f([1/2])=1.

1个回答

  • 解题思路:第一问:将要证明的问题转化为函数g(x)=f(x)-x有零点,因为由f(x)在闭区间连续,在开区间可导,且有三个点的函数值,容易联想到要做的辅助函数式g(x)=f(x)-x

    第二问:要证明的等式f'(ξ)-λ(f(ξ)-ξ)=1,容易联想到需要第一问的结论,并且与函数的导数相关,那可以用到洛尔定理,因此需要构造的函数含有f(x)-x,再进一步构造出所需要的函数.

    (1)令g(x)=f(x)-x,则g(x)在[

    1

    2,1]连续,在(

    1

    2,1)可导,且g(1)=f(1)-1=0-1=-1<0,g(

    1

    2)=f(

    1

    2)-

    1

    2=1-

    1

    2=

    1

    2>0

    ∴由零点定理:∃η∈(

    1

    2,1),使得g(η)=0,即f(η)=η

    命题得证

    (2)设h(x)=e-λx[f(x)-x],x∈[0,η],则h(x)在[0,η]连续,在(0,η)可导,且h(0)=h(η)=0

    ∴由洛尔定理可知,∃ξ∈(0,η),使得h'(ξ)=0

    又h'(x)=e-λx[f'(x)-1-λ(f(x)-x)]

    ∴由h'(ξ)=0,得:

    e-λξ[f'(ξ)-1-λ(f(ξ)-ξ)]=0

    ∴f'(ξ)-λ(f(ξ)-ξ)=1

    命题得证

    点评:

    本题考点: A:介值定理及其推论的运用 B:罗尔中值定理

    考点点评: 此题的关键是构造所需要的函数,而所需要的函数要取决于所证明的结论.