试题要求:
设函数 f(x) 在 [0,+∞) 上可导,f(0)=0, 且 , 证明:
(I) 存在 a>0, 使得 f(a)=1;
(II) 对(I)中的 a, 存在 , 使得 。
(本题满分10分)
试题来源:2013年考研《数学三》真题及答案解析
试题解析:
答案:
(I) 因为 , 所以存在 x0 > 0, 使得 f(x0) > 1,
因为 f(x) 在 [0,+∞] 上可导,所以 f(x) 在 [0,+∞] 上连续
又 f(0)=0, 在闭区间 [0,x0] 上,根据连续函数的介值定理,
存在 a∈(0,x0), 使得 f(a)=1。
(II) 【方法一】因为 f(x) 在 [0,a] 上可导,根据拉格朗日中
值定理,存在 , 使得
又f(0)=0,f(a)=1
所以存在 , 使得。
【方法二】令辅助函数 , 显然该辅助函数
在区间 (0,a) 内连续,在 (0,a) 内可导,且 F(0)=F(a)=0,
由罗尔中值定理知,至少存在一点,使得 ,
即 。
解析:
本题主要考查微分中值定理,此处是难点,考生需要熟练掌握微分中值定理。
考点:微分中值定理
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