设f(x)在[0,+∞)连续,且∫10f(x)dx<-[1/2],limx→+∞f(x)x=0.证明:至少∃ξ∈(0,+

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  • 解题思路:将所要证明的问题转化为函数F(x)=f(x)+x在(0,+∞)有零点,容易想到闭区间上连续函数的零点定理,因此,需要在[0,+∞)找到两个点a和b,使得F(a)F(b)<0即可.

    证明:

    作辅助函数F(x)=f(x)+x,

    则:F(x)在[0,+∞)连续,且

    ∫10F(x)dx=

    ∫10[f(x)+x]dx=

    ∫10f(x)dx+

    1

    2<0,

    所以由积分中值定理,存在a∈[0,1],

    使:

    ∫10F(x)dx=(1−0)F(a)<0,

    即:F(a)<0,

    又:

    lim

    x→+∞

    F(x)

    x=

    lim

    x→+∞

    f(x)

    x+1=1,

    所以,由极限的保号性,

    存在b>a,使:

    F(b)

    b>0,

    即:F(b)>0,

    因此,由零点定理,至少存在一个ξ∈(a,b)⊂(0,+∞),使:

    F(ξ)=0,

    即f(ξ)+ξ=0.

    点评:

    本题考点: 零点定理及其推论的运用;定积分的基本性质.

    考点点评: 本题综合考察了零点定理及积分中值定理,证明有一定的灵活性,属于中档题.