题目
39.设y=xsqrt(3-x)在区间[0,3]满足Rolle定理的条件,则定理中的中值ξ=_____.(2分)A. 0B. 1C. 2D. 3
39.设$y=x\sqrt{3-x}$在区间[0,3]满足Rolle定理的条件,则定理中的中值ξ=_____.(2分)
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
题目解答
答案
C. 2
解析
考查要点:本题主要考查罗尔定理的条件验证及导数计算,要求学生能够正确应用定理并求解方程。
解题核心思路:
- 验证罗尔定理的三个条件:函数在闭区间连续、开区间可导、端点函数值相等。
- 求导并解方程:对函数求导,令导数为零,解出满足条件的中值ξ。
破题关键点:
- 连续性和可导性:确认函数在区间[0,3]上连续,在(0,3)内可导。
- 端点值相等:计算f(0)和f(3),验证是否相等。
- 导数计算:正确应用乘积法则求导,并化简方程求解ξ。
验证罗尔定理条件
- 连续性:函数$f(x)=x\sqrt{3-x}$在区间$[0,3]$上,根号内非负,且各部分均为连续函数,故整体连续。
- 可导性:在开区间$(0,3)$内,函数由$x$和$\sqrt{3-x}$相乘组成,两者均可导,故$f(x)$可导。
- 端点值相等:
$f(0) = 0 \cdot \sqrt{3-0} = 0$,
$f(3) = 3 \cdot \sqrt{3-3} = 0$,
因此$f(0) = f(3)$。
求导并解方程
-
求导:
由乘积法则,
$f'(x) = \frac{d}{dx}[x] \cdot \sqrt{3-x} + x \cdot \frac{d}{dx}[\sqrt{3-x}] = \sqrt{3-x} - \frac{x}{2\sqrt{3-x}}.$
通分得:
$f'(x) = \frac{6-3x}{2\sqrt{3-x}}.$ -
令导数为零:
$\frac{6-3\xi}{2\sqrt{3-\xi}} = 0 \implies 6-3\xi = 0 \implies \xi = 2.$ -
验证范围:$\xi=2$在区间$(0,3)$内,满足条件。