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设函数f(x)在[0,1]上连续且单调增加,又知a∈[0,1],证明a0f(t)dt≤a10f(t)dt.

题目详情
设函数f(x)在[0,1]上连续且单调增加,又知a∈[0,1],证明
a
0
f(t)dt≤a
1
0
f(t)dt.
▼优质解答
答案和解析
令F(x)=
1
x
x
0
f(t)dt,则F(0)=0.
利用积分上限函数的性质可得,F(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且
F′(x)=
1
x2
x
0
f(t)dt+
f(x)
x
=
1
x
(f(x)−
1
x
x
0
f(t)dt).
因为f(x)在[0,1]上连续且单调增加,
所以
x
0
f(t)dt≤xf(x),
从而
1
x
x
0
f(t)dt≤f(x),
即有:F′(x)≥0.
从而,F(x)在[0,1]上单调增加,
故对于任意a∈[0,1],均有F(a)≤F(1),
即:
1
a
a
0
f(t)dt≤
1
0
f(t)dt,
即:
a
0
f(t)dt≤a
1
0
f(t)dt.