证明:若函数f(x)在[0,1]上二阶可导,且∀x∈[0,1],有|f″(x)|≤1,又f(x)在(0,1)内取到最大值

证明:若函数f(x)在[0,1]上二阶可导,且∀x∈[0,1],有|f″(x)|≤1,又f(x)在(0,1)内取到最大值,则有|f′(0)|+|f′(1)|≤1.
燕燕83 1年前 已收到1个回答 举报

qldl 幼苗

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解题思路:由已知条件,根据函数取极值的必要条件得到f′(ξ)=0(ξ∈(0,1));然后对f′(x)在x=ξ处,利用泰勒公式进行二阶展开;再将x=0和x=1代入,利用|f″(x)|≤1,求得结论.

证明:由于函数f(x)在[0,1]上二阶可导,f(x)在(0,1)内取到最大值
∴∃ξ∈(0,1),使得f′(ξ)=0
∴对f′(x)在x=ξ处,利用泰勒公式进行一阶展开,得到
f′(x)=f′(ξ)+f″(η)(x-ξ),其中η处于x和ξ之间
而f′(ξ)=0
∴f′(x)=f″(η)(x-ξ),
∴f′(0)=f″(η1)(0-ξ),f′(1)=f″(η2)(1-ξ),其中η1∈(0,ξ),η2∈(ξ,1)
又∀x∈[0,1],有|f″(x)|≤1
∴|f'(0)|+|f'(1)|=ξ|f''(η1)|+(1-ξ)|f''(η2)|≤1
得证.

点评:
本题考点: 利用泰勒公式进行证明.

考点点评: 此题考查函数极值的判定定理和泰勒公式的使用,是基础知识点的综合,其中此处用的泰勒展开式实际上是拉格朗日中值定理.

1年前

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