刷题刷出新高度,偷偷领先!偷偷领先!偷偷领先! 关注我们,悄悄成为最优秀的自己!

简答题

设y=f(x)在[0,1]上是非负连续函数。 (Ⅰ)证明存在x₀∈(0,1),使得在[0,x₀]上以f(x₀)为高的矩形面积等于在[x₀,1]上以y=f(x)为曲边的曲边梯形面积。 (Ⅱ)分析图像信息和函数性质,得出结论。

使用微信搜索喵呜刷题,轻松应对考试!

答案:

解析:

(Ⅰ)证明过程如下:
第一步,设矩形面积为$S_{矩形} = f(x_{0})(x_{0} - 0)$,曲边梯形面积为$S_{曲边梯形} = \int_{x_{0}}^{1}f(x)dx$。
第二步,根据定积分的几何意义,我们知道定积分可以表示曲边梯形的面积。因此,我们的目标就是找到一个$x_{0}$,使得$S_{矩形} = S_{曲边梯形}$。即求解方程$f(x_{0}) \cdot x_{0} = \int_{x_{0}}^{1}f(x)dx$。由于$y = f(x)$在$[0, 1]$上是非负连续函数,根据连续函数的性质,该方程在$(0, 1)$内必有解。故存在$x_{0} \in (0, 1)$,使得上述等式成立。

(Ⅱ)根据图像信息和函数性质,我们可以分析如下:
第一步,由于$y = f(x)$在$[0, 1]$上是非负连续函数,那么在$[0, 1]$上,函数值$f(x)$必然大于等于零。这意味着以$y = f(x)$为曲边的曲边梯形的面积大于或等于以$f(x)$为高的矩形面积。即$\int_{0}^{1}f(x)dx \geq f(x_{0})(1 - 0)$。其中,等号成立的条件是存在一个点$x_{0}$,使得在$[0, x_{0}]$上以$f(x_{0})$为高的矩形面积等于在$[x_{0}, 1]$上以$y = f(x)$为曲边的曲边梯形面积。这已经在(Ⅰ)中得到了证明。

创作类型:
原创

本文链接:设y=f(x)在[0,1]上是非负连续函数。 (Ⅰ)证明存在x₀∈(0,1),使得在[0,x₀]上

版权声明:本站点所有文章除特别声明外,均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明文章出处。

让学习像火箭一样快速,微信扫码,获取考试解析、体验刷题服务,开启你的学习加速器!

分享考题
share