Question

[Nguyễn Việt Hoàn]

Bài 2:

Cho hàm số f(x) liên tục trên R. Biết rằng:

f(1) = 5.f'(x) > 0 với mọi x thuộc R.∫(từ 1 đến 3) f(x) dx = 12.

Yêu cầu:

Hãy chứng minh rằng tồn tại một số c thuộc khoảng (1, 3) sao cho f(c) = 4.

Gợi ý:

Sử dụng định lý giá trị trung bình cho tích phân.Sử dụng tính chất của hàm số đơn điệu.

Làm nhanh nhé mình đang cần gấp

(mình sẽ tick đúng cho 20 bạn làm nhanh nhất)

Answer 1

[Đỗ Lê Hoàng Việt]

Để chứng minh rằng tồn tại một số \(c\) thuộc khoảng \(\left(\right. 1 , 3 \left.\right)\) sao cho \(f \left(\right. c \left.\right) = 4\), ta sẽ áp dụng Định lý giá trị trung bình cho tích phân và sử dụng tính chất của hàm số đơn điệu.

Bước 1: Xác định thông tin đã cho

• Hàm số \(f \left(\right. x \left.\right)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\).
• \(f \left(\right. 1 \left.\right) = 5\).
• \(f^{'} \left(\right. x \left.\right) > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\), tức là \(f \left(\right. x \left.\right)\) là hàm số đơn điệu tăng.
• \(\int_{1}^{3} f \left(\right. x \left.\right) \textrm{ } d x = 12\).

Bước 2: Áp dụng Định lý giá trị trung bình cho tích phân

Định lý giá trị trung bình cho tích phân phát biểu rằng: nếu \(f \left(\right. x \left.\right)\) là hàm số liên tục trên đoạn \(\left[\right. a , b \left]\right.\), thì tồn tại một điểm \(c \in \left(\right. a , b \left.\right)\) sao cho:

\(\int_{a}^{b} f \left(\right. x \left.\right) \textrm{ } d x = f \left(\right. c \left.\right) \cdot \left(\right. b - a \left.\right) .\)

Áp dụng định lý này cho \(a = 1\), \(b = 3\), ta có:

\(\int_{1}^{3} f \left(\right. x \left.\right) \textrm{ } d x = f \left(\right. c \left.\right) \cdot \left(\right. 3 - 1 \left.\right) = 2 f \left(\right. c \left.\right) .\)

Vì \(\int_{1}^{3} f \left(\right. x \left.\right) \textrm{ } d x = 12\), ta có:

\(12 = 2 f \left(\right. c \left.\right) ,\) \(f \left(\right. c \left.\right) = \frac{12}{2} = 6.\)

Bước 3: Xem xét tính chất của hàm số

• Vì \(f^{'} \left(\right. x \left.\right) > 0\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\), hàm \(f \left(\right. x \left.\right)\) là hàm số đơn điệu tăng.
• Điều này có nghĩa là \(f \left(\right. 1 \left.\right) = 5\), \(f \left(\right. c \left.\right) = 6\), và vì \(f \left(\right. x \left.\right)\) tăng dần, nên \(f \left(\right. x \left.\right)\) sẽ nhận mọi giá trị trong đoạn \(\left(\right. 5 , 6 \left.\right)\) trên khoảng \(\left(\right. 1 , 3 \left.\right)\).

Vì \(f \left(\right. x \left.\right)\) liên tục và đơn điệu tăng, và giá trị \(4\) nằm trong đoạn \(\left(\right. 5 , 6 \left.\right)\), ta kết luận rằng tồn tại một điểm \(c \in \left(\right. 1 , 3 \left.\right)\) sao cho \(f \left(\right. c \left.\right) = 4\).

Kết luận:

Tồn tại một số \(c \in \left(\right. 1 , 3 \left.\right)\) sao cho \(f \left(\right. c \left.\right) = 4\).