一道函式單調性證明題

2022-02-17 06:00:26 字數 927 閱讀 7534

1樓:姚立其

證明:分兩步。

一、 證明對任意的x∈(a,b),x>x0,都有 φ(x)>φ(x0)

對任意的x∈(a,b),x<x0,都有 φ(x)<φ(x0)。

因為兩種情況的證明是類似的,所以我們僅就x∈(a,b),x<x0的情況證明它。

由拉格朗日中值定理,存在ξ∈(x,x0),使得

〔f(x0)-f(x)〕/(x0-x)=f′(ξ)

因為ξ<x0,且f′(x)單調增,

所以有f′(ξ) <f′(x0)。

二、 證明對任意的x1,x2∈(a,b), x1≠x0,x2≠x0,x1<x2,都有φ(x1)<φ(x2)。為了敘述方便,在下面我們假設x0<x1<x2

同樣由拉格朗日中值定理,存在λ∈(x0,x1),使得

φ(x1)=〔f(x1)-f(x0)〕/(x1-x0)=f′(λ)

從而f(x1)-f(x0)= (x1-x0)f′(λ)

同樣存在μ∈(x1,x2),使得

〔f(x2)-f(x1)〕/(x2-x1)=f′(μ)

因為μ>λ,且f′(x)單調增,

所以有f′(μ) >f′(λ)。

從而f(x2)-f(x1)=(x2-x1)f′(μ) >(x2-x1)f′(λ)

所以φ(x2)=〔f(x2)-f(x0)〕/(x2-x0)

=〔f(x2)-f(x1)+f(x1)-f(x0)〕/(x2-x0)

>〔(x2-x1)f′(λ)+ (x1-x0)f′(λ) 〕/(x2-x0)

=(x2-x1+ x1-x0)f′(λ)/ (x2-x0)

=(x2-x0) f′(λ)/ (x2-x0)

= f′(λ)=φ(x1)

綜合這兩步,我們就證明了整個結論。

2樓:

分數太少了0 分 哈哈 解出來也不跟你說。

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