题目
函数y=sinx在区间[0,π]上满足罗尔定理的ξ等于( ).A.0B.π/4C.π/2D.π
函数y=sinx在区间[0,π]上满足罗尔定理的ξ等于( ).
A.0
B.π/4
C.π/2
D.π
题目解答
答案
正确答案:C
解析:本题考查的知识点为罗尔定理的条件与结论.
由于y=sinx在[0,π]上连续,在(0,π)内可导,且y|x=0=0=y|x=π,可知y=sinx在[0,π]上满足罗尔定理,因此必定存在ξ∈(0,π),使y"|x=ξ=cosx|x=ξ=cosξ=0,从而应有
.
故知应选C.
解析:本题考查的知识点为罗尔定理的条件与结论.
由于y=sinx在[0,π]上连续,在(0,π)内可导,且y|x=0=0=y|x=π,可知y=sinx在[0,π]上满足罗尔定理,因此必定存在ξ∈(0,π),使y"|x=ξ=cosx|x=ξ=cosξ=0,从而应有
.故知应选C.
解析
步骤 1:验证罗尔定理的条件
罗尔定理的条件是:函数在闭区间[a, b]上连续,在开区间(a, b)内可导,且在区间端点处函数值相等,即f(a) = f(b)。对于函数y=sinx在区间[0,π]上,我们验证这些条件。
步骤 2:验证函数在区间[0,π]上连续
函数y=sinx在实数集上是连续的,因此在区间[0,π]上也是连续的。
步骤 3:验证函数在区间(0,π)内可导
函数y=sinx在实数集上是可导的,因此在区间(0,π)内也是可导的。
步骤 4:验证函数在区间端点处函数值相等
y|_{x=0} = sin(0) = 0,y|_{x=π} = sin(π) = 0,因此y|_{x=0} = y|_{x=π}。
步骤 5:应用罗尔定理
根据罗尔定理,存在ξ∈(0,π),使得y'|_{x=ξ} = cos(ξ) = 0。
步骤 6:求解cos(ξ) = 0
在区间(0,π)内,cos(ξ) = 0的解为ξ = π/2。
罗尔定理的条件是:函数在闭区间[a, b]上连续,在开区间(a, b)内可导,且在区间端点处函数值相等,即f(a) = f(b)。对于函数y=sinx在区间[0,π]上,我们验证这些条件。
步骤 2:验证函数在区间[0,π]上连续
函数y=sinx在实数集上是连续的,因此在区间[0,π]上也是连续的。
步骤 3:验证函数在区间(0,π)内可导
函数y=sinx在实数集上是可导的,因此在区间(0,π)内也是可导的。
步骤 4:验证函数在区间端点处函数值相等
y|_{x=0} = sin(0) = 0,y|_{x=π} = sin(π) = 0,因此y|_{x=0} = y|_{x=π}。
步骤 5:应用罗尔定理
根据罗尔定理,存在ξ∈(0,π),使得y'|_{x=ξ} = cos(ξ) = 0。
步骤 6:求解cos(ξ) = 0
在区间(0,π)内,cos(ξ) = 0的解为ξ = π/2。