设不恒为常数的函数f（x）在闭区间[a，b]上连续，在开区间（a，b）内可导，且f（a）=f（b）．证明在（a，b）内至少存在一点ξ，使得f′（ξ）＞0．

Question

设不恒为常数的函数f（x）在闭区间[a，b]上连续，在开区间（a，b）内可导，且f（a）=f（b）．
证明在（a，b）内至少存在一点ξ，使得f′（ξ）＞0．

Answer 1

证明：
∵在[a，b]连续的f（x）不恒为常数，且f（a）=f（b），
∴至少存在点c∈（a，b），使得：f（c）≠f（a）=f（b），
由题意知：f（x）在[a，c]和[c，b]满足拉格朗日中值定理，
∴存在点ξ₁∈（a，c）、ξ₂∈（c，b），使得：
(f(c)−f(a))/(c−a)＝f′(ξ1)，
(f(b)−f(c))/(b−c)＝f′(ξ2)，
又 f（c）-f（a）和f（b）-f（c）中必有一个大于0，
∴f′（ξ₁）、f'（ξ₂）中必有一个大于0，
即：在（a，b）内至少存在一点ξ，使得：f′（ξ）＞0，证毕．