微积分:设f(x)与g(x)在【a,b)上连续,在(a,b)上可导,且f(a)=f(b)=0,证明

证明:在(a,b)内至少存在一点§,使得f✀(§)=g✀(§)f(§)
2024-11-10 02:31:10
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回答1:

考察函数 F(x) = f(x)*e^[-g(x)],
它在 [a,b] 上连续,在(a,b)内可导,
且 F(a)=F(b)=0,由罗尔中值定理知,存在 ξ∈(a,b)使
F '(ξ) = 0,
即 f '(ξ)*e^[-g(ξ)] - f(ξ)*g '(ξ) * e^[-g(ξ)] = 0,
由于 e^[-g(ξ)] > 0,因此可得 f '(ξ) - f(ξ) * g '(ξ) = 0,
所以 f '(ξ) = g '(ξ) * f(ξ) 。

回答2:

根据微分中值定理?ξn∈[x,x+1/n],使n[f(x+1/n)-f(x)]=n·f'(ξn)·(1/n)=f‘(ξ)由于I是区间,对于I中?x,必存在x的一个邻域O(x,ρ)使O(x,ρ)?I 于是?N’=1/ρ,当n>N时,ξ∈[x,x+1/n]?O(x,ρ)?I 由f’(x)在I上的一致连续性,对于?ε>0,?δ,对?x1,x2∈I,当|x1-x2|<δ时,就有 |f‘(x1)-f(x2)|n,?N>N',当n>N时,就有 |x+1/n-x|=(1/n)<δ且|x+1/n-x|=(1/n)<ρ(注:保证x+1/n也是I上的点),由于|ξn-x|<(1/n)<δ,于是就有|f’(x)-f'(ξn)|<ε,即|Fn(x)-f’(x)|<ε,注意到所取的N与x无关,所以Fn(x)在I上一致收敛于f‘(x)