Question Number 71816 by psyche last updated on 20/Oct/19
$${suppose}\:{that}\:{f}\:{is}\:{continuous}\:{and}\:{differentiable}\:{in}\:\left({a},{b}\right)\:{if}\:{f}'\left({x}\right)\:=\mathrm{0}\:,\forall\:{x}\in\left({a},{b}\right)\:{then}\:{show}\:{that}\:{f}\:{is}\:{constant}\:{on}\:\left[{a},{b}\right]. \\ $$
Answered by mind is power last updated on 20/Oct/19
$$\mathrm{assum}\:\mathrm{f}\:\mathrm{is}\:\mathrm{not}\:\mathrm{consrante} \\ $$$$\exists\mathrm{x},\mathrm{y}\:\mathrm{suche}\:\mathrm{that}\:\mathrm{1}\geqslant\mathrm{y}\neq\mathrm{x}\geqslant\mathrm{0}\:\:\:\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)\neq\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right) \\ $$$$\mathrm{use}\:\:\mathrm{mean}\:\mathrm{value}\:\mathrm{theorem}\:\mathrm{for}\:\mathrm{f}\:\mathrm{in}\:\left[\mathrm{x},\mathrm{y}\right]\Rightarrow \\ $$$$\exists\mathrm{c}\in\left[\mathrm{x},\mathrm{y}\right]\:\mathrm{such}\:\mathrm{that} \\ $$$$\frac{\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)}{\mathrm{y}−\mathrm{x}}=\mathrm{f}'\left(\mathrm{c}\right)\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\left(\mathrm{y}−\mathrm{x}\right)\mathrm{f}'\left(\mathrm{c}\right) \\ $$$$\mathrm{but}\:\mathrm{f}'\left(\mathrm{c}\right)=\mathrm{0}\:\mathrm{cause}\:\mathrm{c}\in\left[\mathrm{0},\mathrm{1}\right] \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{0}\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right)=\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)\:\mathrm{absurd}\Rightarrow\forall\left(\mathrm{x},\mathrm{y}\right)\in\left[\mathrm{0},\mathrm{1}\right]^{\mathrm{2}} \:\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{f}\left(\mathrm{y}\right) \\ $$$$\mathrm{f}\:\mathrm{constant} \\ $$
Commented by psyche last updated on 24/Oct/19
$${thanks} \\ $$