f(x)在[-a,a]上具有二阶连续导数,且f(0)=0(1)写出f(x)的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式;(

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(1)直接套用公式可得:
f(x)=f(0)+f′(0)x+

1
2!
f′(0)+… + 
1
n!
f(n)(0)+
f(n+1)(ξ)
(n+1)

其中 ξ 在0和x之间.

(2)
由(1)可得:
a?a
f(x)dx=
a?a
f′(0)xdx+
a?a
x2
x!
f″(ξ)dx
=
a?a
x2
x!
f″(ξ)dx,
因为f(x)在[-a,a]上具有二阶联系偏导数
a?a
f′(0)xdx,
故f″(x)具有最大值和最小值,
设f″(x)最大值为M,最小值为m,
则 m≤f″(ξ)≤M,
所以:
m
2
∫ a?a
x2dx ≤
∫ a?a
f(x)dx=
1
2
∫ a?a
x2f″(ξ)dx≤
M
2
a?a
x2dx,
即:
ma3
3
a?a
f(x)dx≤
Ma3
3

即:m≤
3
a3
∫ a?a
f(x)dx≤M,
因为 f″(x)连续,
由连续函数的介值定理可得,至少存在一点η∈[-a,a],使得:
f″(η)=
3
a3
∫ a?a
f(x)dx,
即:a3f″(η) = 3
∫ a?a
f(x)dx.

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简单计算一下即可,答案如图所示

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