已知连续函数f(x)在(a,b]上单调递增,F(x)=∫(上x,下a)f(t)dt/(x-a),证明F(x)在(a,b]

已知连续函数f(x)在(a,b]上单调递增,F(x)=∫(上x,下a)f(t)dt/(x-a),证明F(x)在(a,b]上也单调递增.
木子王里 1年前 已收到1个回答 举报

pxzwh88 幼苗

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要证明F(x)在(a,b]上也单调递增,只需证明F(x)的导数F'(x)>0即可,证明如下:
(注:过程中如果有积分的话上限都是x,下限都是a)
证:对F(x)求导得:F'(x)=[f(x)(x-a)-∫f(t)dt]/(x-a)²
由积分中值定理可知,存在a0
所以F(x)在(a,b]上也单调递增.
证毕.

1年前 追问

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木子王里 举报

为什么f(x)-f(ξ)大于0

举报 pxzwh88

这是由于题目给出了f(x)是递增的,而我们根据积分中值定理也可以知道ξ是介于a和x之间的,也就是说ξ是小于x的,既然f(x)递增,且ξf(ξ)并不复杂,也就是f(x)-f(ξ)>0.

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积分中值定理:   若函数 f(x) 在 闭区间 [a, b]上连续,,则在积分区间 [a, b]上至少存在一个点 ξ,使下式成立   ∫ 下限a上限b f(x)dx=f(ξ)(b-a) ( a≤ ξ≤ b) 不是a≤ ξ≤ b吗?

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啊,楼主,你说的是对的,我刚刚查了下,是闭区间,但是我认为这个证明过程还是没有问题的,这是因为只有当x=ξ时,f(x)才等于f(ξ),而当x≠ξ,都有f(x)>f(ξ).也就是说,F'(x)=[f(x)-f(ξ)]/(x-a) ,除了x=ξ这个点,F'(x)都是大于0的,此时F(x)都是递增的,当然x=ξ时这儿是个驻点,也就是导数为0可能会存在极值,但是,一个点并不会影响到这个函数整体的单调性,就好像这个函数y=x³这个函数,它在x=0处的导数也为0,但是这个函数的递增区间是整个实数集,所以说,一个点的导数为0并不会影响到整体的单调性,这是我的看法,楼主你认为呢?

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不我不是这个意思,既然由中值定理推出的是a≤ ξ≤ b,那怎么确定X大于ξ?X也是属于[a,b]的

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不是的楼主,中值定理在推导的时候是因为上限是b,下限是a,所以才推出了a≤ ξ≤ b,而这道题的上限是x,下限是a,所以应用中值定理以后固然就会得到a≤ ξ≤ x了,所以就可以确定了x大于ξ了。。
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