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问题: 高等数学题求解2

设函数f(x)在[0,1]上二阶可导,
f(0)=f(1)且|f''(x)|<=2 ,证明在[0,1]上必有|f'(x)|<=1.

解答:

[0,1]上对f(x)使用罗尔定理,得f'(ξ)=0,0<ξ<1。

对f'(x)在点x=ξ处使用一阶泰勒公式,得

对于任意的x∈[0,1],f'(x)=f'(ξ)+f''(η)/2×(x-ξ)=f''(η)/2×(x-ξ),η介于x与ξ之间。

所以,|f'(x)|=|f''(η)/2×(x-ξ)|≤1