设f(x)在[0.1]连续,证明∫(0→1)[f(x)^2]dx≥[∫(0→1)f(x)dx]^2

2024-11-02 16:31:06
推荐回答(3个)
回答1:

解:设∫(0,1)f(x)dx=m,那么(f(x)-m)^2≥0,

因此∫(0,1)(f(x)-m)^2dx≥0,

又(f(x)-m)^2=(f(x))^2-2m*f(x)+m^2,那么

∫(0,1)(f(x)-m)^2dx=∫(0,1)f(x))^2dx-∫(0,1)(2m*f(x))dx+∫(0,1)m^2dx

=∫(0,1)f(x))^2dx-2m∫(0,1)f(x)dx+m^2

=∫(0,1)f(x))^2dx-2*∫(0,1)f(x)dx*∫(0,1)f(x)dx+∫(0,1)f(x)dx*∫(0,1)f(x)dx

=∫(0,1)f(x))^2dx-∫(0,1)f(x)dx*∫(0,1)f(x)dx=∫(0,1)f(x))^2dx-(∫(0,1)f(x)dx)^2

又∫(0,1)(f(x)-m)^2dx≥0,所以,∫(0,1)f(x))^2dx-(∫(0,1)f(x)dx)^2≥0,

即∫(0,1)f(x))^2dx≥(∫(0,1)f(x)dx)^2

扩展资料:

1、定积分∫(a,b)f(x)dx的性质

(1)当a=b时,∫(a,b)f(x)dx=0。

(2)如果在区间[a,b]上,f(x)≥0,则∫(a,b)f(x)dx≥0。

(3)代数和的积分等于积分的代数和。即∫(a,b)(f(x)±g(x))dx=∫(a,b)f(x)dx±∫(a,b)g(x)dx。

2、不等式的性质

(1)如果x>y,那么yy。

(2)如果x>y,y>z,那么x>z。

(3)如果x>y,z>0,那么xz>yz,如果x>y,z<0,那么xz

参考资料来源:百度百科-定积分

参考资料来源:百度百科-不等式

回答2:

利用书上的性质5就行,详情如图所示

回答3:

要证明的积分上限应该是1.证明思路:先交换积分顺序,然后交换变量的符号,
相加除以2即可.
原式=∫【0,1】dy∫【0,y】f(x)f(y)dx 这是交换积分顺序
=∫【0,1】dx∫【0,x】f(x)f(y)dy 这是对上一个积分中的x,y变量互换符号而已
=0.5∫【0,1】dx∫【0,1】f(x)f(y)dy
上面个两个积分相加除以2,注意内层积分恰好是从0到x和从x到1
=0.5∫【0,1】f(x)dx∫【0,1】f(y)dy
=0.5A^2.