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函数f(x)与xf(x)在[a,b]上连续,且f(x)与xf(x)在[a,b]上的定积分都==0,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/10 13:52:59
函数f(x)与xf(x)在[a,b]上连续,且f(x)与xf(x)在[a,b]上的定积分都==0,
证明:f(x)在[a,b]上至少存在两个不同点m,n使得f(x)=0
假设f(x)在(a,b)上恒不等于0,则f(x)在(a,b)内恒正或恒负,根据积分不等式性质有 f(x)在(a,b)上的积分要么大于0,要么小于0.
这与f(x)在[a,b]上的定积分==0矛盾.故存在一点x1在(a,b)上,使f(x1)=0.
假设 f(x)在(a,b)内有一个零点x1,则 f(x)在[a,b]上的定积分 是等于f(x)在(a,x1)上的定积分 加上 f(x)在(x1,b)上的定积分
且f(x)在(a,x1)与(x1,b)每个区间内不变号.故有 f(x)在(a,x1)上的定积分 与 f(x)在(x1,b)上的定积分 互为相反数,而且不等于0.
从而f(x)在x1两边异号,所以 g(x)=(x - x1)×f(x)在两边同号,即g(x)在(a,b)内除一个零点x1外恒正或恒负,由g(x)的连续性可得
g(x)在[a,b]上的定积分 不等于零.但是 g(x)在[a,b]上的定积分 是等于 xf(x)在[a,b]上的定积分 加上 x1倍的f(x)在[a,b]上的定积分,那么 g在[a,b]的定积分等于0.
矛盾,故在(a,b)内至少存在两点m,n,使得f(x)=0
打得密密麻麻,可能比较难看,抱歉!