设f(x)在[a b]上有二阶连续导数 且满足方程f〞(x)+x2fˊ(x)-2f(x)=0 证明

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-16 14:22:15

设f(x)在[a,b]上有二阶连续导数,且满足方程f〞(x)+x2fˊ(x)-2f(x)=0, 证明:若f(a)=f(b)=0,则f(x)在[a,b]上恒为0
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:导数,上有,方程

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406***102

2024-11-16 14:22:15

正确答案:证明(用反证法)若最大值M>0设f(xM)=MxM∈(ab)则由费马定理得fˊ(xM)=0又f(xM)为极大值则f〞(xM)<0另由题设得f〞(xM)=-x2Mfˊ(xM)+2f(xM)=2f(xM)=2M>0(与f〞(xM)<0矛盾)故最大值M≤0同理可证最小值也必为0所以f(x)在[ab上的最大值M和最小值m都必为零因为f(a)=f(b)=0则f(x)在[ab上恒为零
证明(用反证法)若最大值M>0,设f(xM)=M,xM∈(a,b)则由费马定理得fˊ(xM)=0,又f(xM)为极大值则f〞(xM)<0,另由题设得f〞(xM)=-x2Mfˊ(xM)+2f(xM)=2f(xM)=2M>0(与f〞(xM)<0矛盾)故最大值M≤0同理可证最小值也必为0,所以f(x)在[a,b上的最大值M和最小值m都必为零因为f(a)=f(b)=0,则f(x)在[a,b上恒为零

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