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1、证明题一、方程的根例如:又例:证明方程,在区间内有两个实根第20页共20页(3)利用罗尔定理证明方程的根存在把所给方程一端减去一端,再把变量ξ换成x,观察哪个函数求导之后为这个代数式,这个函数就是要构造的函数;然后根据题设确定区间,验证是否满足罗尔中值定理。二、证明不等式第20页共20页例如(3)利用函数图形的凹凸性证明不等式例如证第20页共20页(4)利用拉格朗日中值定理(罗尔定理)证明不等式。把式子变形出现两个函数值之差,构造函数,确定在所给范围内满足拉格朗日中值定理,求出导数,对导数进行放大和缩小例如以上方法的共同特点是:选取变量构造
2、辅助函数,研究辅助函数的单调性、凹凸性、极值等。构造辅助函数的基本思想是:从欲证问题的结论入手,通过逆向分析,去寻找一个满足题设条件和结论要求的函数。在做此类题时,证明代数式不等式一般用中值定理;证明函数不等式一般用单调性;证明函数与数之间的不等式一般用最大、最小值求证。三、证明等式成立(1)利用罗尔定理(拉格朗日中值定理)证明等式成立把所给等式一端减去一端,再把变量ξ换成x,观察哪个函数求导之后为这个代数式,这个函数就是要构造的函数;然后根据题设确定区间,验证是否满足罗尔中值定理。例如第20页共20页(2)其它举例1.设,试证,并计算.证
3、明:;即有,故.,而,所以.2.证明:设上连续,有:证明:令,则,;于是,有:第20页共20页3.若函数在上连续,在内可导且,试证:至少存在一点,使得成立.证明:构造函数,因在上连续,所以函数在上也连续,而在内有意义,又因为,,所以在上满足罗尔中值定理,故至少存在一点,使得,即,而.所以有成立。4..证明方程在区间内有唯一实数根.证明:令,则在上有意义,即有在上连续;而,由零点定理知,至少存在一点,使得,即方程在内至少有一个实数根.另一方面,,知在内是单调上升的,从而方程在内至多有一个实数根.综述,方程在内有唯一实数根,即方程在区间内有唯一
4、实数根。5.、证明题第20页共20页当时,提示:令在上满足拉格朗日中值定理。6.求证:当证:设所以单调增加所以7.证明:方程ln(1+x2)=x-1有且仅有一个实根.证:由故方程的成立范围为[1,+∞);令F(x)=ln(1+x2)―x+1,因,F′(x)=所以,函数是单调递减的.又,当x=1时,F(1)=ln2>0,,又,∴曲线y=F(x)与x轴有唯一的交点;第20页共20页即方程有且仅有一个实根.得证.8.证明:。证明:构造函数显然在区间上满足拉格朗日定理的条件,即,其中显然有,故成立.9.证明:构造函数,----(1分)由于在有意义,
5、所以函数在连续且可导,且,即在上满足罗尔中值定理,-----(4分)故存在,使得,即.------(5分)10.试证:当时,.第20页共20页证明:构造函数,---(1分)显然,函数在上连续且可导,满足拉格朗日定理,从而存在使得-----(3分)即---(4分)由因为,-----(5分)故.----(6分)11.对于任意,试证:都成立.证明:构造函数,则令,得唯一驻点,又因为,所以函数曲线是凹的,且在处有最小值.所以即恒成立.说明:利用单调性证明不等式,其基本方法是:若要证明:当有.可令,如果满足下面的条件:(1);(2)当时,有;则由为单
6、调增加函数可知,当时,,即.例如:设,,,(x>0),求证第20页共20页.证:12.设在点处连续,且(为常数),证明在点处可导;证,则,又因为在点处连续,所以,则,于是,所以在点处可导,且.13.证明:当时,;证一令,则,,第20页共20页,所以在上连续且单调增加,则,所以在上连续且单调增加,则,所以在上连续且单调增加,则,即,也即.证二令,则,当时,有,所以当时,函数单调增加,有,即,也即.14.证明.第20页共20页证令,则,,且当时,;当时,.于是===.15.设在上有连续导数,且,,求证;证一,移项,有,所以.证二,即.16第20
7、页共20页17.最大值第20页共20页18.19设函数,且在x=1处连续,试证明在x=1处可导。20证明:当x>0时,有2174证明:当x<1时,有22设在区间[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且,,证明:在(a,b)内有第20页共20页23若连续,证明20012002证明题(6分) 试证:对任意自然数,方程在第20页共20页内有唯一实数根。证明:设,则显然在上连续,且 ,,根据连续函数介质定理,至少存在一点,使.即,也就是 .可见是原方程的根. 又因为在内恒有,在上严格递增,故唯一.2003证明题证明:当时,2004 证明:当
8、时,2005五、证明题(6分)试证:当时,有.证明:构造函数,它在内连续,当时,函数在区间上连续,且.第20页共20页故在上满足Lagrange中值定理,存在,使得,.而,故有,