设f(x)在[a,b]上有二阶连续导数且f(a)=f(b)=0,求证f(x)a到b的积分小于M(b-a)^3/12

如题所述

将f(x)在任意x∈(a,b)点处泰勒展开。

f(a)=f(x)+f'(x)*(a-x)+f''(ξ)/2*(a-x)^2,其中ξ介于x和a之间。

f(x)=f'(x)*(x-a)-f''(ξ)/2*(x-a)^2。

∫(a,b)f(x)dx=∫(a,b)f'(x)*(x-a)dx-∫(a,b)f''(ξ)/2*(x-a)^2dx。

=∫(a,b)(x-a)d[f(x)]-f''(ξ)/6*(x-a)^3|(a,b)。

=(x-a)f(x)|(a,b)-∫(a,b)f(x)dx-f''(ξ)/6*(b-a)^3。

所以∫(a,b)f(x)dx=-f''(ξ)/12*(b-a)^3。

因为|f''(ξ)|<=M。

所以|∫(a,b)f(x)dx|<=M/12*(b-a)^3。

扩展资料:

二阶导数的性质:

(1)如果一个函数f(x)在某个区间I上有f''(x)(即二阶导数)>0恒成立,那么对于区间I上的任意x,y,总有:

f(x)+f(y)≥2f[(x+y)/2],如果总有f''(x)<0成立,那么上式的不等号反向。

几何的直观解释:如果一个函数f(x)在某个区间I上有f''(x)(即二阶导数)>0恒成立,那么在区间I上f(x)的图象上的任意两点连出的一条线段,这两点之间的函数图象都在该线段的下方,反之在该线段的上方。

(2)判断函数极大值以及极小值。

结合一阶、二阶导数可以求函数的极值。当一阶导数等于0,而二阶导数大于0时,为极小值点。当一阶导数等于0,而二阶导数小于0时,为极大值点;当一阶导数和二阶导数都等于0时,为驻点

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第1个回答  2019-11-27
令f(x)=f(x)从a到x的积分
在x=a,b处展开f(c)
f(c)=f(c+-h)-+f(c+-h)h
+(1-t)f'(c-h+th)dt从0到1积分
然后再考虑f(b)-h[f(a)+f(b)]
证明主要用到泰勒公式的积分余项
顺便补充一下,c=a+b/2,h=b-a/2
希望对你有所帮助
还望采纳~~~
第2个回答  2016-08-08
图片哥的解答应该是对的,用到了泰勒公式的标准形式和分部积分
第3个回答  2016-07-31
上面那个好像不对,泰勒公式就不对吧