一类中值问题的一般解法

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  【摘要】中值问题在高等数学中占有重要地位,是研究函数在某个区间整体性质的有力工具,是沟通函数与其导数性质的桥梁.中值问题也因其综合性使得题目显得灵活多变,让人感到难以下手.本文从一道习题出发,深入探讨一类中值问题的解决方法,详细讨论了解决中值问题的关键——原函数的具体构造方法.通过构造合适的原函数可将问题化难为易,化未知为已知,让这类问题迎刃而解,有迹可循.归纳总结类似习题的解决方法,对于微积分的学习大有裨益,善于总结规律与经验对于大学数学学习也有事半功倍的效果.
  【关键词】微积分中值定理;多介值问题;原函数;构造方法
  一、引言
  介值问题、微分中值问题、极值问题、积分中值问题等问题都涉及中值点的存在性问题,在高等数学的各个知识点中占有非常重要的地位.若在要证明的微分表达式中出现多个介值点,这类问题往往难以入手.本文就一类中值点的存在问题中的多介值问题的解法进行讨论,提出这类问题的一般解法.
  在教材[1]课后习题集中有如下习题:
  习题 设f(x)∈C[0,1]∩D(0,1),f(0)=0,f(1)=1.试证:在(0,1)内存在不同的ξ,η,使f′(ξ)f′(η)=1.
  笔者发现,这类问题往往要证明的是含有不同介值点的和、差、积、商的形式,要证明的表达式一般是经过四则运算后的结果.
  证法一 令F(x)=f(x)-1 x,则F(x)在[0,1]上连续,且F(0)=-1
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