题目
9.设f(x)在[a,b]上可导,且f'_(+)(a)·f'_(-)(b)<0,试证明∃ξ∈(a,b),使f'(ξ)=0.
9.设f(x)在[a,b]上可导,且f'_{+}(a)·f'_{-}(b)<0,试证明∃ξ∈(a,b),使f'(ξ)=0.
题目解答
答案
设 $f(x)$ 在 $[a, b]$ 上可导,且 $f'_{+}(a) \cdot f'_{-}(b) < 0$。
情况1: $f'_{+}(a) > 0$ 且 $f'_{-}(b) < 0$
- $f'_{+}(a) > 0$ 表明 $f(x)$ 在 $a$ 右侧递增。
- $f'_{-}(b) < 0$ 表明 $f(x)$ 在 $b$ 左侧递减。
- 由连续性,$f(x)$ 在 $(a, b)$ 内必有最大值,该点导数为零(费马定理)。
情况2: $f'_{+}(a) < 0$ 且 $f'_{-}(b) > 0$
- $f'_{+}(a) < 0$ 表明 $f(x)$ 在 $a$ 右侧递减。
- $f'_{-}(b) > 0$ 表明 $f(x)$ 在 $b$ 左侧递增。
- 由连续性,$f(x)$ 在 $(a, b)$ 内必有最小值,该点导数为零(费马定理)。
结论:
无论哪种情况,均存在 $\xi \in (a, b)$,满足 $f'(\xi) = 0$。
$\boxed{\exists \xi \in (a, b), \text{使} f'(\xi) = 0}$