有点较劲的意思。
毕竟在401宿舍中,所有人都知道韩川是数学保送生,是o省赛一等奖,差一点就近国决的天才。
但一学期以来,谁都没见过他认真学习,谁都不知道现在这个天才到底是个什么水平。
桑凯也想看看。
图书馆中,韩川不知道桑凯脑子里这些弯弯绕。他只是盯着题目,脑子里正在飞速地翻找相关的知识点。
假设存在某点函数值为负,然后利用导数条件推出矛盾不行,反证法行不通。
拉格朗日中值定理呢?
好像可以,但这需要处理两个区间上的一阶导数关系,还要引入二阶导数来刻画一阶导数的单调性。因为f″≤0意味着f′单调递减。
这有点太麻烦,有没有更简单的方法?
桑凯靠在椅背上,看着韩川皱眉的样子,心里的憋闷稍微散了一点,悬着的心也放松了不少,笑着开口道。
“不会就算了,没事,我看看答案研究一下。”
看样子上学期打了一学期的游戏,这个室友的水平已经远不如他了。
书桌前,韩川没理会桑凯,思索了一会后,他忽然想到了什么,快速地开口道。
“逼来!”
桑凯愣了一下,下意识地递上了笔。
握着笔,韩川拉过稿纸,画了一条凹函数的草图。
【令x₀∈(0,1)为任意一点。因为f″(x)≤0,所以f′(x)在[0,1]上单调递减。由拉格朗日中值定理,在(0,x₀)上存在ξ₁,使得f(x₀)−f(0)=f′(ξ₁)(x₀−0),即f(x₀)=f′(ξ₁)x₀。】
【在(x₀,1)上存在ξ₂,使得f(1)−f(x₀)=f′(ξ₂)(1−x₀),即−f(x₀)=f′(ξ₂)(1−x₀)。所以f(x₀)=−f′(ξ₂)(1−x₀)。】
【因为f′单调递减,而ξ₁<x₀<ξ₂,所以f′(ξ₁)≥f′(x₀)≥f′(ξ₂)。】
【若f(x₀)<0,则f′(ξ₁)<0且f′(ξ₂)>0。由f′的单调递减性,f′(ξ₁)≥f′(ξ₂),即f′(ξ₁)−f′(ξ₂)≥0。但f′(ξ₁)<0,f′(ξ₂)>0,故f′(ξ₁)−f′(ξ₂)<0。矛盾。】
【因此假设不成立。故f(x₀)≥0!】