網(wǎng)站首頁
考試題庫
在線???/a>
智能家居
網(wǎng)課試題
問&答
熱門試題
登錄 |
注冊
網(wǎng)站首頁
考試題庫
問&答
智能家居
網(wǎng)課試題
設(shè)函數(shù)f(x)在[a,b]上滿足:
①f(a)=f(b)=0
②f"(x)+f'(x)g(x)-f(x)=0,其中g(shù)(x)為任意一個函數(shù)證明:f(x)在[a,b]上恒等于零
分析如果能依條件證明f(x)在[a,b]上的最大值M與最小值m都等于零,則可證明f(x)在[a,b]上恒等于零
參考答案:
首先,我們來分析題目中給出的條件和目標。 條件: 1. \( f(a) = f(b) = 0 \) 2. \( f'(x)g(x) - f(x) = 0 \) 目標:證明 \( f(x) \) 在 \([a, b]\) 上恒等于零。 證明過程: 首先,我們考慮函數(shù) \( f(x) \) 的導(dǎo)數(shù) \( f'(x) \)。根據(jù)條件2,我們有: \[ f'(x)g(x) = f(x) \] 現(xiàn)在,我們定義一個新的函數(shù) \( h(x) \),它是 \( f(x) \) 除以 \( g(x) \) 的結(jié)果(假設(shè) \( g(x) \neq 0 \)): \[ h(x) = \frac{f(x)}{g(x)} \] 對 \( h(x) \) 求導(dǎo),我們得到: \[ h'(x) = \frac{f'(x)g(x) - f(x)}{g(x)^2} \] 根據(jù)條件2,我們知道 \( f'(x)g(x) - f(x) = 0 \),因此: \[ h'(x) = 0 \] 這意味著 \( h(x) \) 是一個常數(shù)函數(shù)。設(shè) \( h(x) = C \),那么我們有: \[ f(x) = Cg(x) \] 現(xiàn)在,我們利用條件1,即 \( f(a) = f(b) = 0 \),來確定常數(shù) \( C \): \[ f(a) = Cg(a) = 0 \] \[ f(b) = Cg(b) = 0 \] 由于 \( g(x) \) 是任意函數(shù),我們可以選擇 \( g(a) \neq 0 \) 和 \( g(b) \neq 0 \)(如果 \( g(x) \) 在 \( a \) 或 \( b \) 處為零,那么 \( f(x) \) 在這些點的值將自動為零,但這并不影響我們的證明)。因此,我們可以得出 \( C = 0 \)。 所以,對于所有的 \( x \) 在區(qū)間 \([a, b]\) 上,我們有: \[ f(x) = 0 \cdot g(x) = 0 \] 這證明了 \( f(x) \) 在 \([a, b]\) 上恒等于零。 如果 \( g(x) \) 在 \( a \) 或 \( b \) 處為零,那么 \( f(x) \) 在這些點的值為零,但這不影響 \( f(x) \) 在區(qū)間內(nèi)其他點的值。由于 \( f(x) \) 在區(qū)間內(nèi)連續(xù),且在端點為零,根據(jù)介值定理,\( f(x) \) 在區(qū)間內(nèi)的任意點也必須為零,否則 \( f(x) \) 將在某處取得非零的最大值或最小值,這與 \( f(a) = f(b) = 0 \) 矛盾。因此,無論 \( g(x) \) 的具體形式如何,\( f(x) \) 在 \([a, b]\) 上恒等于零。
點擊查看答案
你可能感興趣的試題
設(shè)函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù)、可導(dǎo)且f(a)=0,若存在正常數(shù)k,使得|f'(x)|≤k|f(x)|證明:在[a,b]上f(x)恒等于零。
點擊查看答案
設(shè)函數(shù)f(x)在[0,a]上二階可導(dǎo),并有|f"(x)|≤M,且f(x)在(0,a)內(nèi)取得最大值,證明
|f'(0)|+|f'(a)|≤Ma
點擊查看答案