设函数在上二阶可导,且,则( )。
- A当时,
- B当时,
- C当时,
- D当时,正确答案
D
(1)验证 D。记 ,在 处使用带拉格朗日余项的泰勒公式。对 ,存在介于 与 之间的 ,使
若 ,则 ()。两边都是连续函数,其差非负且除 外严格为正,所以积分后仍保留严格不等号。又 ,故
因此 ,D 正确。这里直接积分连续的函数差,无需额外假定 连续。
(2)排除 A、C。A 取 ,有 且积分为零,但 ;C 取 ,同样积分为零、,中点值仍为零。因此单独的单调性不能推出所给严格负号。
(3)排除 B。取 ,则 ,而
但 。事实上,将第(1)步的不等号反向可知, 时中点值应严格大于积分平均值 。综上选 D。