罗尔中值定理的条件分析
要判断函数 f(x) = √(2-x) 在闭区间 [0, 2] 上是否满足罗尔中值定理,首先需要明确该定理的三个核心条件:第一,函数在闭区间 [a, b] 上连续;第二,函数在开区间 (a, b) 内可导;第三,函数在区间端点处的函数值相等,即 f(a) = f(b)。对于本题,区间为 [0, 2],因此我们需要逐一验证 f(x) 是否满足这些条件。
对函数 f(x) = √(2-x) 的逐条验证
首先,检查连续性。函数 f(x) = √(2-x) 是一个根式函数,其定义域为 2-x ≥ 0,即 x ≤ 2。在给定区间 [0, 2] 上,函数处处有定义,且在 x=2 处左连续,因此 f(x) 在闭区间 [0, 2] 上连续,满足第一个条件。其次,检查端点函数值:f(0) = √(2-0) = √2,f(2) = √(2-2) = 0。显然,f(0) ≠ f(2),不满足罗尔定理的第三个关键条件。最后,检查可导性。在开区间 (0, 2) 内,f'(x) = -1/(2√(2-x))。当 x 趋近于 2 时,导数趋于负无穷,但导数在 (0,2) 内始终存在。然而,由于端点值不相等,即使可导性成立,也已不满足定理前提。
结论与说明
综上所述,尽管函数 f(x) = √(2-x) 在 [0,2] 上连续,在 (0,2) 内可导,但由于 f(0) ≠ f(2),不满足罗尔定理的全部条件。因此,该判断题的结论应为“不满足”。值得注意的是,即使定理条件不满足,也不意味着结论一定不成立,但罗尔定理本身要求所有条件必须同时具备才能保证存在一点 ξ ∈ (a,b) 使得 f'(ξ)=0。在本例中,由于函数在区间内单调递减,端点值不等,事实上也不存在这样的驻点,这从反面印证了条件不可或缺的重要性。
