设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有二阶连续导数,证:存在ξ∈(a,b)使(如图)

问题描述:

设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有二阶连续导数,证:存在ξ∈(a,b)使(如图)
用拉格朗日中值定理怎么证明
1个回答 分类:数学 2014-11-02

问题解答:

我来补答
这是中值定理的应用的题目.可考虑分别对
f(b)-f[(a+b)/2],f[(a+b)/2]-f(a)
用Lagrange中值定理,再用一次Lagrange中值定理,即可得.
再问: 假设f'(ξ1)=f(b)-f[(a+b)/2][(b-a)/2],f'(ξ2)=f[(a+b)/2]-f(a)][(b-a)/2],然后用拉格朗日,得f(b)-2[f(a+b)/2]+f(a)=1/2f''(ξ)(ξ1-ξ2)(b-a) 怎么证明ξ=(ξ1-ξ2)/2?
再答:   上面的想法有问题,换一个:   构造函数 F(x)=f[x+(b-a)/2]-f(x), 在区间[a, (a+b)/2]上用Lagrange 中值定理,得 F[(a+b)/2]-F(a) = F'(η)((a+b)/2-a),η ∈ (a, (a+b)/2)    = {f'[η+(b-a)/2] - f'(η)}[(b-a)/2], 再在[η, η+(b-a)/2]上用Lagrange 中值定理,得   {f'[η+(b-a)/2] - f'(η)} = f''(ξ)[(b-a)/2],ξ ∈ (η, η+(b-a)/2)含于(a, (a+b)/2), 而    F[(a+b)/2]-F(a)=f(b)-2f[(a+b)/2]+f(a), 所以得证。
 
 
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