证明函数最大值点处的二阶导数性质
根据题意,函数在封闭区间上连续,且在开放区间上二阶导数存在且满足 'f''(x) < 0'。
由于函数在封闭区间上连续,所以在该区间上必定存在最大值。设其最大值点为 'x0',则有 'f(x0) ≥ f(x)',其中 'x' 为区间内的任意点。
由于函数在开放区间上二阶导数存在且满足 'f''(x) < 0',所以其一阶导数在开放区间上单调递增或单调递减。假设在开放区间上一阶导数单调递增,则有 'f'(x) > f'(x0)',其中 'x' 为区间内的任意点。
由于 'f(x0) ≥ f(x)',所以 'f(x0) - f(x) ≥ 0'。
根据拉格朗日中值定理,存在一个介于 'x0' 和 'x' 的点 'ξ',使得 'f(x0) - f(x) = f'(ξ)(x0 - x)'。
由于 'f'(ξ) > f'(x0)',所以 'f(x0) - f(x) = f'(ξ)(x0 - x) > f'(x0)(x0 - x)'。
因此 'f'(x0)(x0 - x) < 0'。
根据前面的结论,可得 'f'(x0) < 0' 或 'x0 - x > 0'。
由于 'x0' 为最大值点,所以 'x0 - x ≤ 0'。因此 'f'(x0) < 0'。
综上所述,有 'f'(x0) < 0'。
即 'f''(x0) < 0'。
证毕。
原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/nR8E 著作权归作者所有。请勿转载和采集!