Problemas de demostración matemática avanzada

Prueba: Constructor g(x)=(1/2)kx? f'(0)x f(0), es fácil verificar g(0)=f(0).

∫g '(x)= kx f '(0)

∴g'(0)=f'(0), g''(x)=k

p>

[f '(x)-g '(x)]' = f ' '(x)-g ' '(x)= f ' '(x)-k≥0

∴f'(x)-g'(x) aumenta monótonamente en [0,∞],

∫f '(0)-g '(0)= 0

∴f'(x)-g'(x)≥0

∫[f(x)-g(x)]' = f '(x)-g '(x )≥0

∴f(x)-g(x) aumenta monótonamente en [0,∞].

∫f(0)-g(0)= 0

∴f(x)-g(x)≥0, es decir, f(x)≥g(x )= (1/2)kx? f'(0)x f(0),

∫k > 0

Cuando x→ ∞, lim g(x)= ∞ ∴

F( x) tiene una derivada continua de segundo orden en [0,∞],

Entonces f(x) es continua en [0,∞).

Y f(0)< 0, f(∞) > 0.

Según el teorema del valor intermedio de funciones continuas, f(x) debe tener un punto cero en (0, ∞).

La unicidad del punto cero se demuestra a continuación.

∫f ' '(x)= k > 0 es válido para x≥0.

∴f'(x) es una función continua estrictamente monótona y creciente en [0,∞].

∴f'(x) tiene como máximo un cero en [0,∞).

Si f'(x) no tiene cero, porque f (0) < 0, f (∞) > 0.

Entonces f(x) es una función continua estrictamente creciente en [0,∞], y el punto cero es, por supuesto, único;

Si f'(x) tiene un punto cero, la misma Teoría, porque f (0) < 0, f(∞)> 0;

Entonces en este momento f(x) tiene como máximo dos intervalos monótonos (0, a) y ( a, ∞), f (x) disminuye monótonamente en (0, a) y aumenta monótonamente en (a, ∞), por lo que f(x) debe estar en (a, ∞).