设ƒ(x)在[a,6]上连续,证明:至少存在一点ξ∈[a,b],使得ƒ(ξ)=[ƒa)+ƒ(b)]/2.
证明: (方法一)(1)当ƒ (a)≠ƒ (b)时,不妨设ƒ (a)﹤ƒ (b),则ƒ (a)﹤[ƒ (a)+ ƒ (b)]/2﹤ƒ (b),又ƒ (x)在[a,b]上连续,满足介值定理的条件,故至少存在一点ξ∈(a,b),使得ƒ(ξ)=[ ƒ (a)+ ƒ (b)]/2. (2)当ƒ (a)= ƒ (b)时,[ ƒ (a)+ ƒ (b)]/2=ƒ (a)= ƒ (b),则可取ξ=a或b. 综合(1)(2)得,至少存在一点ξ∈[a,6],使得(ξ)=[(a)+(b)]/2. (方法二)因为(x)在[a,b]上连续,所以必取得最大值M和最小值m. (1)当ƒ (a)= ƒ (b)=M时,[ƒ (a)+ ƒ (b)]/2=M,则可取ξ=a或b,使得ƒ (ξ)=[ ƒ (a)+ ƒ (b)]/2. (2)当ƒ (a)= ƒ (b)=m时,[ƒ (a)+ ƒ (b)]/2=m,则可取ξ=a或b,使得ƒ (ξ)=[ ƒ (a)+ ƒ (b)]/2. (3)除(1)(2)外,m﹤[ƒ (a)+ ƒ (b)]/2﹤M,由介值定理的推论知,至少存在一点ξ∈(a,b), 使得ƒ (ξ)=[ ƒ (a)+ ƒ (b)]/2.综合(1)(2)(3)得,至少存在一点ξ∈[a,b],使得ƒ (ξ)=[ ƒ (a)+ ƒ (b)]/2.