参考答案和解析
正确答案:
首先证明存在性。
作辅助函数F(x)=f(x)-x,由题设00。
根据连续函数介值定理,在(0,1)上至少存在一点ξ∈(0,1),使得F(ξ)=0。即f(ξ)-ξ=0。
用反证法证明唯一性。
设012<1,且f(x1)=x1,f(x2)=x2,即F(x1)=F(x2)=0。
根据罗尔定理知,存在x0∈(x1,x2)⊂(0,1)使得F′(x0)=0,即f′(x0)=1,这与题目中f′(x)≠1相矛盾,故在(0,1)内有且仅有一个x,使得f(x)=x。
解析: 暂无解析
更多“设函数f(x)在闭区间[0,1]上可微,对于[0,1]上的每一个x,函数f(x)的值都在开区间(0,1)内,且f′(x)”相关问题
  • 第1题:

    设函数f(x)与g(x)在[0,1]上连续,且f(x)≤g(x),且对任何的c∈(0,1)( )


    答案:D
    解析:

  • 第2题:

    设f(x)在闭区间[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,


    答案:
    解析:

  • 第3题:

    设函数f(x)具有二阶导数,g(x)=f(0)(1-x)+f(1)x,则在区间[0,1]上



    A.A当f'(x)≥0时,f(x)≥g(x)
    B.当f'(x)≥0时,f(x)≤g(x)
    C.当f"(x)≥0时,f(x)≥g(x)
    D.当f"(x)≥0时,f(x)≤g(x)

    答案:D
    解析:
    由于g(0)=f(0),g(1)=f(1),则直线y=f(0)(1-x)+f(1)x过点(0,f(0))和(1,f(1)),当f"(x)≥0时,曲线y=f(x)在区间[0,1]上是凹的,曲线y=f(x)应位于过两个端点(0,f(0))和(1,f(1))的弦y=f(0)(1-x)+f(1)x的下方,即f(x)≤g(x)故应选(D).
    (方法二)令F(x)=f(x)-g(x)=f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x,
    则 F'(x)=f'(x)+f(0)-f(1),F"(x)=f"(x).当f"(x)≥0时,F"(x)≥0,则曲线y=F(x)在区间[0,1]上是凹的.又F(0)=F(1)=0,从而,当x∈[0,1]时F(x)≤0,即f(x)≤g(x),故应选(D).
    (方法三)令F(x)=f(x)-g(x)=f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x,

    则 F(x)=f(x)[(1-x)+x]-f(0)(1-x)-f(1)x

    =(1-x)[f(x)-f(0)]-x[f(1)-f(x)]
       =x(1-x)f'(ξ)-x(1-x)f'(η) (ξ∈(0,x),η∈(x,1))
       =x(1-x)[f'(ξ)-f'(η)]
      当f"(x)≥0时,f'(x)单调增,f'(ξ)≤f'(η),从而,当x∈[0,1]时F(x)≤0,即f(x)≤g(x),故应选(D).

  • 第4题:

    设函数f(x)在区间[0,1]上具有2阶导数,且,证明:
      (Ⅰ)方程f(x)=0在区间(0,1)内至少存在一个实根;
      (Ⅱ)方程在区间(0,1)内至少存在两个不同实根.


    答案:
    解析:

  • 第5题:

    设在f(x)上连续,在[0,1]内可导,且f(0)=f(1),则:在(0,1)内曲线y=f(x)的所有切线中《》( )

    A.至少有一条平行于x轴
    B.至少有一条平行于y轴
    C.没有一条平行于x轴
    D.可能有一条平行于y轴

    答案:A
    解析:

  • 第6题:

    设f(x)为开区间(a,b)上的可导函数,则下列命题正确的是( )。

    A.f(x)在(a,b)上必有最大值

    B.f(x)在(a,b)上必一致连续

    C.f(x)在(a,b)上必有

    D.f(x)在(a,b)上必连续

    答案:D
    解析:
    本题主要考查连续函数的特点。f(x)为开区间(a,b)上的可导函数,则可能出现极值,不一定存在最大值,当函数为分段函数时,不一定有界,故A、C两项错误。可导的函数一定连续,但连续的函数不一定可导,故D项正确。只有f(x)为闭区间[a,b]上的可导函数时才符合一致连续,故B项错误。

  • 第7题:

    设函数f(x)在(-∞,+∞)上是偶函数,且在(0,+∞)内有f'(x)>0,f''(x)>0,则在(-∞,0)内必有( )。
    A. f'(x)>0,f''(x)>0 B. f(x) 0
    C. f'(x)>0,f''(x)


    答案:B
    解析:
    提示:f(x)在(-∞,+∞)上是偶函数,f'(x)在(-∞,+∞)在上是奇函数,f''(x)在(-∞,+∞)在上是偶函数,故应选B。

  • 第8题:

    奇函数f(x)在闭区间[-1,1]上可导,且f′(x)≤M(M为正常数),则必有( )《》( )

    A.f(x)≥M
    B.f(x)>M
    C.f(x)≤M
    D.f(x)<M

    答案:C
    解析:

  • 第9题:

    已知函数f(x)在区间(0,1)内可导,则以下结论正确的是( )。



    答案:C
    解析:

  • 第10题:

    问答题
    设函数f(x)在闭区间[0,1]上可微,对于[0,1]上的每一个x,函数f(x)的值都在开区间(0,1)内,且f′(x)≠1,证明在(0,1)内有且仅有一个x,使得f(x)=x。

    正确答案:
    首先证明存在性。
    作辅助函数F(x)=f(x)-x,由题设00。
    根据连续函数介值定理,在(0,1)上至少存在一点ξ∈(0,1),使得F(ξ)=0。即f(ξ)-ξ=0。
    用反证法证明唯一性。
    设012<1,且f(x1)=x1,f(x2)=x2,即F(x1)=F(x2)=0。
    根据罗尔定理知,存在x0∈(x1,x2)⊂(0,1)使得F′(x0)=0,即f′(x0)=1,这与题目中f′(x)≠1相矛盾,故在(0,1)内有且仅有一个x,使得f(x)=x。
    解析: 暂无解析

  • 第11题:

    单选题
    奇函数f(x)在闭区间[-1,1]上可导,且|f′(x)|≤M(M为正常数),则必有(  )。
    A

    |f(x)|≥M

    B

    |f(x)|>M

    C

    |f(x)|≤M

    D

    |f(x)|<M


    正确答案: D
    解析:
    因为f(x)为奇函数,故f(0)=0。f(x)在[-1,1]上可导,由拉格朗日中值定理知|f(x)|=|f(x)-f(0)|=|f′(ξ)|·|x-0|≤M·1。故对∀x∈[-1,1],|f(x)|≤M。故应选(C)。

  • 第12题:

    问答题
    设函数f(x)在[0,1]上二阶可导,且f(0)=f(1)=0,证明:必∃ξ∈(0,1)使ξ2f″(ξ)+4ξf′(ξ)+2f(ξ)=0。

    正确答案:
    构造函数F(x)=x2f(x),由于f(x)在[0,1]上二阶可导,则F(x)也在[0,1]上二阶可导。
    又F′(0)=[2xf(x)+x2f′(x)]x=0=0,F″(x)=2f(x)+4xf′(x)+x2f″(x)。
    故根据泰勒公式有F(1)=F(0)+F′(0)(1-0)+F″(ξ)(1-0)2/(2!)=0,其中ξ∈(0,1)。
    所以F″(ξ)/2=[2f(ξ)+4ξf′(ξ)+ξ2f″(ξ)]/2=0。
    即2f(ξ)+4ξf′(ξ)+ξ2f″(ξ)=0。
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    设函数 f (x)在(-∞,+∞)上是偶函数,且在(0,+∞)内有 f ' (x) >0, f '' (x) >0,
    则在(- ∞ ,0)内必有:
    (A) f ' > 0, f '' > 0 (B) f ' 0
    (C) f ' > 0, f ''


    答案:B
    解析:
    解:选 B。
    偶函数的导数是奇函数,奇函数的导数是偶函数。
    f (x)是偶函数,则 f '(x)是奇函数,当x > 0时, f '(x) > 0,则x f '(x)是奇函数,则 f ''(x)是奇函数,当x > 0时, f '(x) > 0,则x 0;
    点评:偶函数的导数是奇函数,奇函数的导数是偶函数。

  • 第14题:

    设f(x)二阶可导,f(0)= f(1),且f(x)在[0,1]上的最小值为—1.证明:


    答案:
    解析:

  • 第15题:

    设奇函数f(x)在[-1,1]上具有二阶导数,且f(1)=1,证明:
      (Ⅰ)存在ξ∈(0,1),使得f'(ξ)=1;
      (Ⅱ)存在η∈(-1,1),使得f"(η)+f'(η)=1.


    答案:
    解析:
    【证明】(Ⅰ)因为f(x)是区间[-1,1]上的奇函数,所以f(0)=0.
    因为函数f(x)在区间[0,1]上可导,根据拉格朗日中值定理,存在ξ∈(0,1),使得
    f(1)-f(0)=f'(ξ).
    又因为f(1)=1,所以f'(ξ)=1.
    (Ⅱ)【证明】(方法一)因为f(x)是奇函数,所以f'(x)是偶函数,故f'(-ξ)=f'(ξ)=1.
    令F(x)=[f'(x)-1]e^x,则F(x)可导,且F(-ξ)=F(ξ)=0.
    根据罗尔定理,存在

    使得F'(η)=0.

    (方法二)因为f(x)是[-1,1]上的奇函数,所以f'(x)是偶函数,
    令F(x)=f'(x)+f(x)-x,则F(x)在[-1,1]上可导,且
    F(1)=f'(1)+f(1)-1=f'(1)
    F(-1)=f'(-1)+f(-1)+1=f'(1)-f(1)+1=f'(1)
    由罗尔定理可知,存在η∈(-1,1),使得F'(η)=0.
    由F'(x)=f(x)+f'(x)-1,知
    f(η)+f'(η)-1=0,f(η)+f'(η)=1.
    (方法三)因为f(x)是[-1,1]上的奇函数,所以f'(x)是偶函数,f(x)是奇函数,由(Ⅰ)知,存在ξ∈(0,1),使得f'(ξ)=1.
    令F(x)=f'(x)+f(x)-x,则F'(x)=f(x)+f'(x)-1,
    F'(ξ)=f(ξ)+f'(ξ)-1=f(ξ)
    F'(-ξ)=f(-ξ)+f'(-ξ)-1=-f(ξ)
    当f(ξ)=0时,f(ξ)+f'(ξ)-1=0,即f(ξ)+f'(ξ)=1.结论得证.
    当f(ξ)≠0时,F'(ξ)F'(-ξ)=-[f(ξ)]^2<0,
    根据导函数的介值性,存在,使得F'(η)=0.即f(η)+f'(η)-1=0
    故f(η)+f'(η)=1.
    【评注】本题是一道微分中值定理的证明题,其难点在于(Ⅱ)中辅助函数的构造.欲证f(η)+f'(η)=1,只要证f(η)+(f'(η)-1)=0,即,因此,应考虑辅助函数F(x)=[f'(x)-1]e^x;另一种思路是欲证f(η)+f'(η)=1,只要证f(η)+f'(η)-1=0,因此,应考虑辅助函数F(x)=f'(x)+f(x)-x.
    方法三中用到达布定理即(导函数的的介值性),这个定理不是<考试大纲》要求的考试内容,部分考生给出了此种解法,只要书写正确,不影响得分.

  • 第16题:


    A. f(x)在[0,1]上至少有两个零点
    B.f'(x)在[0,1]上至少有一个零点
    C.f''(x)在[0,1]上至少有一个零点
    D.f'(x)在[0,1]内不变号

    答案:D
    解析:

  • 第17题:

    若函数f(x)在[0,1]上黎曼可积,则f(x)在[0,1]上( )。

    A.连续
    B.单调
    C.可导
    D.有界

    答案:D
    解析:

  • 第18题:

    已知函数f(x)在闭区间[a,b].上连续,且f(a).f(b)<0,请用二分法证明f(x)在(a,b)内至少有一个零点。


    答案:
    解析:


  • 第19题:

    设函数f(x)在(0,1)内可导,f'(x)>0,则f(x)在(0,1)内(  )

    A.单调减少
    B.单调增加
    C.为常量
    D.不为常量,也不单调

    答案:B
    解析:
    由于f'(x)>0,可知f(x)在(0,1)内单调增加.因此选B.

  • 第20题:

    已知函数



    (1)求f(x)单调区间与值域;
    (2)设a≥1,函数g(x)=x3-3a2x-2a,x∈[0,1]。若对于任意x1∈[0,1],总存在x0∈[0,1]使g(x0)=f(x1)成立,求a的取值范围。



    答案:
    解析:

  • 第21题:

    随机变量的分布函数的值域是()

    • A、开区间(0,1)
    • B、半开半闭区间(0,1]
    • C、闭区间[0,1]
    • D、半开半闭区间[0,1)

    正确答案:C

  • 第22题:

    问答题
    设f(x)在[0,1]上具有二阶导数,且满足条件|f(x)|≤a,|f″(x)|≤b(其中a、b都是非负常数),c是(0,1)内任一点。  (1)写出f(x)在点x=c处带拉格朗日余项的一阶泰勒公式;  (2)证明:|f′(c)|<2a+b/2。

    正确答案:
    (1)f(x)在x=c处带拉格朗日余项的一阶泰勒公式为f(x)=f(c)+f′(c)(x-c)+f″(ξ)(x-c)2/(2!),其中ξ介于x和c之间。
    (2)证明:在(1)中所得结论中,令x=0得
    f(0)=f(c)+f′(c)(-c)+f″(ξ1)c2/(2!)①
    令x=1得
    f(1)=f(c)+f′(c)(1-c)+f″(ξ2)(1-c)2/(2!)②
    ②-①得f(1)-f(0)=f′(c)+[(1-c)2f″(ξ2)-c2f″(ξ1)]/2,则
    ,f′(c),=,f(1)-f(0)-[(1-c)2f″(ξ2)-c2f″(ξ1)]/2,≤,f(1),+,f(0),+,f″(ξ2),(1-c)2/2+c2,f″(ξ1),/2≤a+a+b[(1-c)2+c2]/2
    又02+c2<1,则,f′(c),<2a+b/2。
    解析: 暂无解析

  • 第23题:

    问答题
    设不恒为常数的函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且f(a)=f(b)。证明:在(a,b)内至少存在一点ξ,使得f′(ξ)>0。

    正确答案:
    因为f(x)不恒为常数,且f(a)=f(b),故必存在一点c∈(a,b),满足f(c)≠f(a)=f(b)。
    若f(c)>f(a)=f(b),f(x)在[a,c]上满足拉格朗日中值定理,故至少存在一点ξ∈(a,c)⊂(a,b),使得f′(ξ)=[f(c)-f(a)]/(c-a)>0。
    若f(c)0。综上命题得证。
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    填空题
    设函数y=f(x)由方程e2x+y-cos(xy)=e-1所确定,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的法线方程为____。

    正确答案: y-1=x/2
    解析:
    e2xy-cos(xy)=e-1方程两边对x求导,得e2xy(2+y′)+sin(xy)·(y+xy′)=0。当x=0时,y=1,y′=-2,因此,法线方程为y-1=x/2。