证明题(2022年天津大学

已知f(x)在(-1,1)上有任意阶导数,f(0)=0,且对任意的正整数n都有f(n)(0)=0.设存在C≥0,使得对任意的正整数n和x∈(-1,1),有|f(n)(x)|≤n!Cn.证明:f(x)在(-1,1)上恒为零.

答案解析

将f(x)在0处Taylor展开,有:0≤|f(x)|=|f(0)+f' (0)x+⋯+(f(n)(ξ))/n! xn |=|(f(n)(ξ))/n! xn |≤Cn |x|n (1)若C=0,则f(x)≡0,x∈(-1,1);(2)若0<C≤1,有⁡Cn |x|n =0,x∈(-1,1),故f(x)≡0,x∈(-1,1);(3)若C>1,①当|x|<1/C时,⁡Cn |x|n =0,故f(x)≡0,x∈(-1/C,1/C);②当x=1/C时,将f(x)在1/2c处Taylor展开:|f(x)|=|f(1/2c)+f' (1/2c)(x-1/2c)+⋯+(f(n)(η))/n! (x-1/2c)n |=0,η∈(1/2c,x) ③当x=-1/C时...

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