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六、泰勒中值定理

大题

  1. 【1996-12-8 分】f(x)\displaystyle f(x)[0,1]\displaystyle [0,1]上具有二阶导数,且满足条件 f(x)a\displaystyle |f(x)| \le af(x)b\displaystyle |f''(x)| \le b,其中 a,b\displaystyle a,b 都是非负常数,c\displaystyle c(0,1)\displaystyle (0,1) 内的任意一点,证明:
f(c)2a+b2|f'(c)| ≤2 a+\dfrac{b}{2}
  1. 【1999-2-8 分】 设函数 f(x)\displaystyle f(x) 在闭区间[1,1]\displaystyle [-1,1]上具有三阶连续导数,且 f(1)=0\displaystyle f(-1)=0f(1)=1\displaystyle f(1)=1f(0)=0\displaystyle f'(0)=0,证明:在开区间(1,1)\displaystyle (-1,1) 内至少存在一点 ξ\displaystyle \xi,使 f(ξ)=3\displaystyle f'''(\xi)=3

  2. 【2001-1-7 分】y=f(x)\displaystyle y=f(x)(1,1)\displaystyle (-1,1) 内具有二阶连续导数且 f(x)0\displaystyle f''(x) \ne 0,试证: (1)对于(1,1)\displaystyle (-1,1)内的任一 x0\displaystyle x \ne 0,存在唯一的 θ(x)(0,1)\displaystyle \theta(x) \in(0,1),使 f(x)=f(0)+xf(θ(x)x)\displaystyle f(x)=f(0)+x f'(\theta(x) x) 成立; (2)limx0θ(x)=12\displaystyle \lim _{x \to 0} \theta(x)=\dfrac{1}{2}

  3. 【2001-2-8 分】f(x)\displaystyle f(x) 在区间 [a,a](a>0)\displaystyle [-a,a](a>0) 上具有二阶连续导数,f(0)=0\displaystyle f(0)=0, (1)写出 f(x)\displaystyle f(x) 的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式; (2)证明在 [a,a]\displaystyle [-a,a] 上至少存在一点 η\displaystyle \eta,使

a3f(η)=3aaf(x)dxa^{3} f''(\eta)=3 \int_{-a}^{a} f(x) d x
  1. 【2023-123-12 分】 设函数 f(x)\displaystyle f(x)[a,a]\displaystyle [-a,a] 上具有2 阶连续导数,证明: (1)若 f(0)=0\displaystyle f(0)=0,则存在 ξ(a,a)\displaystyle \xi \in(-a,a),使得
f(ξ)=1a2[f(a)+f(a)]f''(\xi)=\dfrac{1}{a^{2}}[f(a)+f(-a)]

(2)若 f(x)\displaystyle f(x)(a,a)\displaystyle (-a,a) 内取得极值,则存在 η(a,a)\displaystyle \eta \in(-a,a),使得

f(η)12a2f(a)f(a)|f''(\eta)| ≥\dfrac{1}{2 a^{2}}|f(a)-f(-a)|
  1. 【2024-123-12 分】f(x)\displaystyle f(x) 具有二阶导数,且 f(0)=f(1)\displaystyle f'(0)=f'(1)f(x)1\displaystyle |f''(x)| \le 1。 证明:(1)当 x(0,1)\displaystyle x \in(0,1) 时,有
f(x)f(0)(1x)f(1)xx(1x)2|f(x)-f(0)(1-x)-f(1) x| ≤\dfrac{x(1-x)}{2}

(2)

01f(x)dxf(0)+f(1)2112\left|\int_{0}^{1} f(x) d x-\dfrac{f(0)+f(1)}{2}\right| ≤\dfrac{1}{12}