微分中值定理的几个题目
微分中值定理的几个题目
1.不用求出函数f(X)=X(X-1)(X-2)(X-3)的导数,判别方程f'(X)=0的跟的个数.
2.设f(X)在实数范围内可导,且有f'(X)=C(常数),证明f(X)一定是线性函数.
3.已知函数f(X)在[0,1]上连续,(0,1)内可导,f(0)=1,f(1)=0,求证,在(0,1)内至少存在一点C,使得:f'(C)=-f(C)/C
我来回答:显然f(x)为基本初等函数,即多项式函数,它在任意区间[a,b]
属于(+∞,-∞)都满足[a,b]连续,(a,b)内可导的条件,又
f(0)= f(1)= f(2)= f(3)=0,所以f(x)在[0,1][,1,2][2,3]上满足罗尔定理的
全部条件,所以 ξ1∈(0,1),ξ2∈(1,2),ξ3∈(2,3) ,有 f'(ξ1)= f'(ξ2) =f'(ξ3)=0,即至少有三个实数根 ξ1,ξ2,ξ3 .又因为f'(x)=0是三次方程,它
至多也只有三个不同实数根哪,而ξ1<ξ2<ξ3 不等.综上,f'(x)=0有三个不同实数根且位于(0,1)(1,2)(2,3)内;
第二题比较简单;因为f(X)在实数范围内可导,则在实数范围内有,
f(X)=∫f'(X)dx+a,即f(X)为f'(X)的一个原函数,即f(X)=cx+a,当c=0时,f(X)=a(a为任意常数),f(X)表示平行于x轴的直线;当c≠0,显然f(X)为一直线.所以f(X)一定是线性函数
第三题:(这是你思考的过程:通过观察,有函数和导数的乘积和加减=0的问题,想都罗尔定理,进而构造函数,如下思考:原式化为:f'(C)=-f(C)/C,cf'(C)+f(C)=0,用观察可以得出(cf(C))'=0,即我们要求的辅助函数F(x))
设函数F(x)=xf(x),又由题知,f(X)在[0,1]上连续,(0,1)内可导,则F(x)=xf(x),也满足在[0,1]上连续,(0,1)内可导,又F(0)=0f(0)=0,F(1)=1f(1)=0,F(x)=xf(x)在(0,1)满足罗尔定理,所以在(0,1)内至少存在一点C,使得
F'(c)=(cf(C))'=cf'(C)+f(C)=0,C∈(0,1),即f'(C)=-f(C)/C
我还要补充的就是构造辅助函数是技巧、熟练程度,如果不熟悉就把式子移项两边积分也行,就是解微分方程了,虽麻烦,但可算万能公式啊!