函数 f (x)= sqrt[3](8x - x^2),则()A. 在任意闭区间 [a, b] 上罗尔定理一定成立B. 在 [0, 8] 上罗尔定理不成立C. 在 [0, 8] 上罗尔定理成立D. 在任意闭区间上罗尔定理都不成立
A. 在任意闭区间 $[a, b]$ 上罗尔定理一定成立
B. 在 $[0, 8]$ 上罗尔定理不成立
C. 在 $[0, 8]$ 上罗尔定理成立
D. 在任意闭区间上罗尔定理都不成立
题目解答
答案
解析
本题考查罗尔定理的应用,需先明确罗尔定理的条件:若函数$f(x)$满足:①在闭区间$[a,b]$上连续;②在开区间$(a,b)$内可导;③$f(a)=ff(b)$,则在$(a,b)$内至少存在一点$\xi$,使得\(ξ)=0。
## **步骤1:分析函数$f(x)=\sqrt[3]{8x - x^2}$的性质连续性
\罗$f(x)=\sqrt[3]{u(x)}$的形式,其中$u(x)=8x - x^2$是多项式函数,在$\mathbb{R}$上连续;立方根函数$\sqrt[3]{u}$在$\(-\infty,+\infty)$上连续,故$f(x)$在$\mathbb{R}$上连续,自然在\([0,8])上连续。
## **步骤2:分析函数$f(x)$在$(0,8)$内的可导性
对$f(x)$求导:
$f'(x)=\frac{1}{3}(8x - x^2)^{-2/3}\cdot(8 - 2x)=\frac{8 - 2x}{3\sqrt[3]{(8x - x^2)^2}}$
分母$3\sqrt[3]{(8x - x^2)^2}$2})在$8x - x^2\neq0$时非零,即$x\in(0,8)$时,$8x - x^2=x(8 - x)>0$,分母有意义,故$f(x)$在(0,8))内可导。
步骤3:验证$f(0)=f(8)$
计算端点值:
$f(0)=\sqrt[3]{0}=0,\quad f(8)=\sqrt[3]{8\times8 - 8^2}=\sqrt[3]{0}=0$
故$f(0)=f(8)$。
**综上,$f(x)$在$[0,8]$上满足罗尔定理的所有条件,因此罗尔定理成立。