定理,知至少存在一点5e(⑤,5),使得g'(5)=0,这与题设gx)≠0矛盾,从而得证。 (2)令ox)=fxg'(x)-f(x)g(x),则pa)=b)=0.对9x)在区间[a,b1上应用罗 尔定理,知至少存在一点5∈(a,b),使得()=0,即 f50g'(59-f"(59g(5)=0. 又因gx)≠0,x∈(a,b),故g⑤≠0,又因为gx)≠0,所以g(⑤≠0,因此有 但=但.证毕 g(5)g(⑤) 例8险证播或四-任:8 x≤0 在-1,上拉格朗日中值定理的正确性。 分析此题主要考查拉格朗日中值定理的条件是否满足· 解因为m)=me产=1,)=+=1,则 f0)=f0)=f0): 故f)在x=0处连续,故f(x)在-L,匀上连续.又因为 o=0+0-g 4o=mf0+a0-f0=m+Al=1. 故f0)=1从而fx)在L,内可导.则由拉格朗日中值定理知存在∈(-l,使 f白-f(-)=f(5+), 甲9=,品。商o-化8浙=品。g得=-0e0 例9设0Ba子证期名合5ma-mP品君 a-B 此式中的ag二mB可看成函数f心)=amx在区间[B,@]上的改变量与相应自变量的改变 a-B 量之商,故可考虑用拉格朗日中值定理证明, 证明当B=a时,不等式中等号成立. 当B<a时,设fx)=tanx.由于fx)在B,0<B<a<上连续,在(B,四内可 导,利用拉格朗日中值定理得 8-g0<5 1 1 1 因为0<B<5a<所以。从面可定理,知至少存在一点 3 1 2 ( , ) ,使得 3 g ( ) 0 = ,这与题设 g x ( ) 0 矛盾,从而得证. (2)令 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) x f x g x f x g x = − ,则 ( ) ( ) 0 a b = = .对 ( ) x 在区间 [ , ] a b 上应用罗 尔定理,知至少存在一点 ( , ) a b ,使得 ( ) 0 = ,即 f g f g ( ) ( ) ( ) ( ) 0 − = . 又因 g x( ) 0 , x a b ( , ) ,故 g( ) 0 ,又因为 g x ( ) 0 ,所以 g ( ) 0 ,因此有 ( ) ( ) ( ) ( ) f f g g = . 证毕. 例 8 验证函数 , 0 ( ) 1 , 0 x e x f x x x = + 在 1 [ 1, ] e − 上拉格朗日中值定理的正确性. 分析 此题主要考查拉格朗日中值定理的条件是否满足. 解 因为 0 0 lim ( ) lim 1 x x x f x e → → − − = = , 0 0 lim ( ) lim(1 ) 1 x x f x x → → + + = + = ,则 f f f (0 ) (0 ) (0) − + = = , 故 f x( ) 在 x = 0 处连续,故 f x( ) 在 1 [ 1, ] e − 上连续.又因为 0 0 (0 ) (0) 1 (0) lim lim 1 x x x f x f e f x x − − − → → + − − = = = , 0 0 (0 ) (0) (1 ) 1 (0) lim lim 1 x x f x f x f x x + + → → + − + − = = = + , 故 f (0) 1 = 从而 f x( ) 在 1 ( 1, ) e − 内可导.则由拉格朗日中值定理知存在 1 ( 1, ) e − 使 1 1 f f f ( ) ( 1) ( )( 1) e e − − = + , 即 ( ) 1 e f e = + ,而 , 0 ( ) 1, 0 x e x f x x = ,所以 1 e e e = + ,解得 = − + 1 ln(1 )e . 例 9 设 0 2 ,证明 2 2 tan tan cos cos − − − . 分析 当 时,即证 2 2 1 tan tan 1 cos cos − − . 此式中的 tan tan − − 可看成函数 f x x ( ) tan = 在区间 [ , ] 上的改变量与相应自变量的改变 量之商,故可考虑用拉格朗日中值定理证明. 证明 当 = 时,不等式中等号成立. 当 时,设 f x x ( ) tan = .由于 f x( ) 在 [ , ] (0 ) 2 上连续,在 ( , ) 内可 导,利用拉格朗日中值定理得 2 tan tan 1 cos − = − ,(0 ) 2 . 因为 0 2 ,所以 2 2 2 1 1 1 cos cos cos .从而可得