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简答题

已知函数f(x)在区间[0,1]上连续,且在开区间(0,1)内可导。给定条件f(0)=f(1)=0,请证明在(0,1)内至少存在一点ξ,使得f'(ξ)cosξ=f(ξ)sinξ成立。

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答案:

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解析:

为了证明题目中的结论,我们可以按照以下步骤进行推导:

  1. 令F(x)=f(x)cosx。由于f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,根据复合函数的求导法则,我们可以得到F(x)在[0,1]上也是连续的,并且在(0,1)内可导。
  2. 求F(x)的导数,得到F’(x)=f’(x)cosx-f(x)sinx。
  3. 由于已知f(0)=f(1)=0,所以F(0)=F(1)=0。
  4. 根据罗尔中值定理,如果在闭区间[a,b]上的函数F(x)满足连续、在开区间(a,b)内可导,且F(a)=F(b)=0,则必存在c∈(a,b),使得F’(c)=0。在本题中,a=0,b=1,所以存在ξ∈(0,1),使得F’(ξ)=0。
  5. 将F’(ξ)=0展开,得到f’(ξ)cosξ-f(ξ)sinξ=0,即f’(ξ)cosξ=f(ξ)sinξ。

因此,我们证明了在(0,1)内至少存在一点ξ,使得f’(ξ)cosξ=f(ξ)sinξ成立。

创作类型:
原创

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