와 가 구간 에서 연속이고 구간 에서 미분가능한 함수라고 하자. 또한 이고 라고 하자. 인 가 존재함을 보이세요.
영어 원문 보기
Suppose and are functions that are continuous over the interval and differentiable over the interval . Suppose further that and . Show that there exists some with .
정답·풀이 보기
로 놓으면 이고 임을 알 수 있다. 는 에서 연속이고 에서 미분가능한 두 함수의 차이므로 도 에서 연속이고 에서 미분가능하다. 따라서 평균값 정리에 의해 인 가 존재한다. 가 구간이므로 이고, 따라서 위 식의 분모는 양수이다. 또 이므로 위 식의 분자도 양수이다. 그러므로 어떤 에 대해 이다. 이므로, 어떤 에 대해 라는 결론을 얻는다.
원본 교재 풀이(영어)
Define , and notice and . Since is the difference of two functions that are continuous over and differentiable over , also is continuous over and differentiable over . So, by the Mean Value Theorem, there exists some with Since is an interval, , so the denominator of the above expression is positive; since , also the numerator of the above expression is positive. So, for some . Since , we conclude for some .
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 2.13절 · 22번우리말 번역
가 모든 실수에서 미분가능한 함수이고 의 근이 정확히 두 개라고 하자. 가 가질 수 있는 서로 다른 근의 개수의 최댓값은 얼마인가요?
다 풀었으면 정답 확인
가 모든 실수에서 미분가능하므로 모든 실수에서 연속이기도 하다. 는 서로 다른 근을 네 개 이상 가질 수 없음을 주장한다. 서로 다른 두 근 마다 롤의 정리에 의해 인 가 존재한다. 즉, 는 의 근이다. 의 서로 다른 근이 두 개뿐이므로 의 서로 다른 근은 많아야 세 개이다.
