习题解答习题 4.11. 验证罗尔定理对函数在区间上的正确性.解: 因为在区间上连续在内可导且, 所 以 由 罗 尔 定 理 知 至 少 存 在 一 点 使 得.而知, 由连续函数的介值定理知,确实存在使得.2. 函数在区间上是否满足柯西中值定理的条件?若满足条件,求出定理中的.解 容易验证在区间上满足柯西中值定理的条件.又 ,而,即 ,化简上式得:,故3. 不用求出函数的导数,说明方程有几个根?并指出它们所在的区间.(1)解 由于 f(x)在(-∞, +∞)内连续、可导,且 f(0) = f(1) = f(2) = f(3) = 0 所以 f(x)在[0, 1]、 [1, 2]、 [2, 3]上满足罗尔定理条件1因此存在、、,为的根.由于得最高次数为 3,因此只有三个根,分别在(0, 1), (1, 2), (2, 3)内.(2)解 容易验证在区间上满足罗尔定理的条件,因此存在为的根(无数个);其中4. 设实数满足,证明方程在内至少有一个实根.证 明 : 作 辅 助 函 数, 则在上 连 续 , 在内 可 导 , 且,.所以满足罗尔定理的条件.又, 由 罗 尔 定 理 知 至 少 存 在 一 点使得.即方程在内至少有一个实根.5. 利用中值定理证明下列不等式: (1) ;证明 (1)设则f(x)在[b a]上连续在(b a)内可导由拉格朗日中值定理存在( b a) 使 f(a)f(b)f ()(ab)即2而 所以 . (2) ;证明 ( )设 f(x)lnx则 f(x)在[ab]上连续在(ab)内可导由拉格朗日中值定理存在( ab)使 f(b)f(a)f ()(ba),即 因为 , 所以 , 所以. (3) ;证明 (3)设则在上连续在内可导由拉格朗日中值定理存在 使 即 而 所以 .(4) .证明 (4)设则在上连续在内可导由拉格朗日中值定理存在 使, 即:,因为,所以,从而所以 .6. 证明:3 证明 设,因为 所以其中 C 是一常数 取又因此 .7. 若 函 数在 区 间内 具 有 二 阶 导 数 , 且, 其 中, 证 明 : 至 少 存 在 一 点,使得.证明:由题意可知在区间上连续在内可导,且.由罗尔定理,存在 使.类似地也存在 使.进一步,可知在区间上满足罗尔定理条件,因此存在,使得.8....