设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且f′(x)>0.若极限limx→a+f(2x?a)x?a

2024-12-04 07:49:20
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回答1:

(1)因为极限

lim
x→a+
f(2x?a)
x?a
存在,故
lim
x→a+
f(2x?a)=f(a)=0
 
又f'(x)>0,于是f(x)在(a,b)内单调增加,故f(x)>f(a)=0,x∈(a,b);
(2)设F(x)=x2g(x)=
∫ 
f(t)dt,a≤x≤b
,则g'(x)=f(x)>0,故F(x),g(x)满足柯西中值定理的条件,于是在(a,b)内存在点ξ,使
F(b)?F(a)
g(b)?g(a)
b2?a2
f(t)dt?
∫ 
f(t)dt
=
b2?a2
f(t)dt
=
F′(x)
g′(x)
2x
f(x)
|x=ξ
=
f(ξ)

b2?a2
f(x)dx
f(ξ)

(3)因f(ξ)=f(ξ)-0=f(ξ)-f(a),在[a,ξ]上应用拉格朗日中值定理,知在(a,ξ)内存在一点η,使f(ξ)=f'(η)(ξ-a),
从而由(2)的结论得
b2?a2
f(x)dx
f(ξ)
=
f′(η)(ξ?a)

即在(a,b) 内存在与(2)中ξ相异的点η,使f′(η)(b2-a2)=
ξ?a
f(x)dx