Si [math] f [/ math] es diferenciable en [math] (0, \ frac {\ pi} {2}) [/ math] y [math] 0 \ leq f ‘\ leq1 [/ math] por cada x , ¿cómo pruebo que existe una [matemática] x [/ matemática] en [matemática] [0, \ frac {\ pi} {2}] [/ matemática] tal que [matemática] f ‘(x) = \ sin (x) [/ math]?

Si [math] f [/ math] es diferenciable en [math] (0, \ frac {\ pi} {2}) [/ math] y [math] 0 \ leq f ‘\ leq1 [/ math] por cada x , ¿cómo pruebo que existe una [matemática] x [/ matemática] en [matemática] [0, \ frac {\ pi} {2}] [/ matemática] tal que [matemática] f ‘(x) = \ sin (x) [/ math]?

Si f ‘no es continuo, tiene un problema. *

De lo contrario, si f ‘es continuo, deje que [math] g (x) = f’ (x) -sin (x) [/ math]

ahora tenemos una [matemática] g (x) [/ matemática] continua de modo que [matemática] g (0) ≥ 0 [/ matemática] y [matemática] g (\ frac {\ pi} {2}) ≤0 [ /matemáticas]

Por el teorema del valor intermedio tenemos un punto [matemática] x_0 [/ matemática] en [matemática] [0, \ pi / 2] [/ matemática] donde [matemática] g (x_0) = 0. [/ Matemática]

Aquí [matemáticas] f ‘(x_0) = sin (x_0). [/ Matemáticas]

EDITAR:

* En realidad no tienes un problema como lo señaló Sridhar Ramesh en los comentarios. El mismo argumento intermedio funciona según el teorema de Darboux.

El teorema de Darboux es exactamente lo que necesitamos aquí: si f ‘existe en un intervalo I y [matemáticas] a [/ matemáticas] y [matemáticas] b [/ matemáticas] son ​​puntos de este intervalo, [matemáticas] a <b [/ matemática], yy está en (f '(a), f' (b)), entonces existe x en (a, b) tal que [matemática] f '(x) = y [/ matemática].