在备考考研数学的过程中,逻辑推理题是不可或缺的一部分。以下是一道典型的考研数学逻辑推理题:
题目:已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,且$f(0) = 1$,$f(1) = 3$,$f(2) = 5$。
问题:若$f(x)$在区间[0, 2]上连续,且在区间(0, 2)内可导,证明存在至少一个点$\xi \in (0, 2)$,使得$f'(\xi) = 2$。
解答过程:
1. 由于$f(x)$在区间[0, 2]上连续,且在区间(0, 2)内可导,根据罗尔定理,至少存在一个点$\xi \in (0, 2)$,使得$f'(\xi) = 0$。
2. 计算$f'(x) = 3x^2 - 6x + 4$,并求导得$f''(x) = 6x - 6$。
3. 因为$f''(x)$在区间(0, 2)内是增函数,所以存在唯一一个点$\eta \in (0, 2)$,使得$f''(\eta) = 0$。
4. 由于$f''(\eta) = 0$,根据罗尔定理,存在至少一个点$\xi \in (0, \eta)$,使得$f'(\xi) = 2$。
结论:存在至少一个点$\xi \in (0, 2)$,使得$f'(\xi) = 2$。
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