设函数f(x)在闭区间[0 1]上连续 在开区间(0 1)内可导 且f(0)=f(1)=0 f(1/

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-07 14:41:10

设函数f(x)在闭区间[0,1]上连续,在开区间(0,1)内可导,且f(0)=f(1)=0,f(1/2)=1,试证: (1)存在η∈(1/2,1),使f(η)=η; (2)对任意实数λ,必存在ε∈(0,η),使得fˊ(ε)-λ[f(ε)-ε]=1
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:实数,区间,存在

参考解答

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490***100

2024-11-07 14:41:10

正确答案:证:(1)令φ(x)=f(x)-x则φ(x)在[01上连续又φ(1)=-1<0φ(1/2)=1/2>0故由闭区间上连续函数的介值定理知存在η∈(1/21)使得φ(η)=f(η)-η=0即f(η)=η. (2)设F(x)=e-λφ(x)=e-λx[f(x)-x则F(x)在[0η上连续在(xη)内可导且 F(0)=0F(η)=e-ληφ(η)=0 即F(x)在[xη上满足罗尔定理的条件故存在ε∈(xη)使得 Fˊ(ε)=0即e-λε{fˊ(ε)-λ[f(ε)-ε-1}=0 从而fˊ(ε)-λ[fˊ(ε)-ε=1
证:(1)令φ(x)=f(x)-x,则φ(x)在[0,1上连续,又φ(1)=-1<0,φ(1/2)=1/2>0,故由闭区间上连续函数的介值定理知,存在η∈(1/2,1),使得φ(η)=f(η)-η=0,即f(η)=η.(2)设F(x)=e-λφ(x)=e-λx[f(x)-x,则F(x)在[0,η上连续,在(x,η)内可导,且F(0)=0,F(η)=e-ληφ(η)=0即F(x)在[x,η上满足罗尔定理的条件,故存在ε∈(x,η),使得Fˊ(ε)=0,即e-λε{fˊ(ε)-λ[f(ε)-ε-1}=0从而fˊ(ε)-λ[fˊ(ε)-ε=1

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