一道李正元上中值證明題的思路
思路:題目要求證明f''(x)有界,首先從Lagrange入手,因為此時題目已經(jīng)給出了f'''有界,如果使用Taylor定理會引入f',反而不好處理。
如圖,
Lagrange可以聯(lián)系原函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)
,并且我們由上圖可知,不妨假設(shè)f'''(ξ)>0(<0同理),此時f''恒在切線上方,但此時題目給出了f'''有界,如
果能限制(x-x0)范圍即可證明出二階導(dǎo)有界。
此時我們將該式子兩邊加上絕對值,并且進行放縮,研究|x-x0|即可。
若0
接下來繼續(xù)研究另一個區(qū)間(x>x0)。
因為根據(jù)圖1的分析,此時Lagrange失效,考慮使用泰勒。
為了消掉f'(x)我們可以在x+x0和x-x0處Taylor展開,如上圖所示。
聯(lián)立兩式,用絕對值不等式進行放縮,可以證明有界。 此時我們不難發(fā)現(xiàn)x0具有任意性,x0=1即為李正元書上的特殊情況。
這里再補充一道原函數(shù)和導(dǎo)函數(shù)的題目
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