作业帮 > 数学 > 作业

设f(x)在[a,b]上二阶可导,且f″(x)<0,证明:∫ba

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 16:48:30
设f(x)在[a,b]上二阶可导,且f″(x)<0,证明:
b
a
证明:∀x,t∈[a,b],将f(x)在t处展开,可得
f(x)=f(t)+f′(t)(x−t)+
f″(ξ)
2!(x−t)2.
因为f″(x)<0,所以有:
f(x)≤f(t)+f′(t)(x-t).
令t=
a+b
2,则有
f(x)≤f(
a+b
2)+f′(
a+b
2)(x−
a+b
2).
将不等式两边从a到b积分可得,

∫baf(x)dx≤
∫baf(
a+b
2)dx+
∫baf′(
a+b
2)(x−
a+b
2)dx
=(b−a)f(
a+b
2)+f′(
a+b
2)[
1
2(x−
a+b
2)2]
|ba 
=(b−a)f(
a+b
2).