上具有二階導數,且fafb0,fafb0,證明存在a,b

2021-03-04 04:59:51 字數 1043 閱讀 9959

1樓:wyz是好人

證明:由於f′(a)f′(b)>0,因此不妨假設f′(a)>0,f′(b)>0(f′(a)<0,f′(b)<0的情況用類似方法也可得證)

由導函式定義可得:

limx→a

+f(x)

x?a>0,

limx→b

?f(x)

x?b>0,

根據極限的保號性,可知?x1∈(a,a+δ1)和x2∈(b-δ2,b)

使得f(x1)>0,f(x2)<0,其中δ1,δ2為充分小的正數,顯然x1<x2,在區間[x1,x2]上應用介值定理得:

?ξ∈(x1,x2)?(a,b),使得f(ξ)=0.再由f(a)=f(ξ)=f(b)=0及羅爾定理可知:

?η1∈(a,ξ)和η2∈(ξ,b),使

f′(η1)=f′(η2)=0;

在[η1,η2]區間上,對f′(x)運用羅爾定理,可得η∈(η1,η2)?(a,b)

使f″(η)=0.證畢.

設f(x)在[a,b]上具有二階導數 且f(a)=f(b)=0 f'(a)f'(b)>0 證明 至少存在一點c屬於(a,b),使f『』(c)=0

2樓:匿名使用者

函式極限的區域性保號性

設lim(x→x0)f(x)=a,且a>0(或a<0),那麼存在δ>0,使得當0<|x-x0|<δ時,有f(x)>0

在這裡f'(x)=[f(x)-f(x0)](x-x0),把保號性中的f(x)替換成f'(x),並令x0=a,取右極限,則lim(x→a+)f(x)/(x-a)=f'(a)>0,而x-a>0,所以得到f(x)>0.意思就是說在(a,a+δ)上f(x)>0

同理對b取左極限就可以得到在(b-δ,b)上f(x)<0

根據介值定理,在(a,b)上存在f(d)=0,即f(a)=f(d)=f(b)=0

對(a,d)使用羅爾定理有x1∈(a,d)使f'(x1)=0,同理對(d,b)使用羅爾定理有x2∈(d,b)使f'(x2)=0

那麼對(x1,x2)使用羅爾定理,就有c∈(x1,x2),使f''(c)=0

設fx具有二階連續導數,且f00,limx0fxx1,則

f a 0,f a 0 只是f x 在x a 處取極值的充分條件,非必要條件.比如f x x 4 有f 0 f 0 0 但在 x 0 處顯然是取極小值.就這題而言 因lim x 0 f x x 1 由區域性保號性有,存在一去心鄰域u 0,使得對在這個去心鄰域內有 f x x 1 2 所以有f x x...

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