证明:方程|x|1/4+|x|1/2-1/2cosx=0在(-∞ +∞)内仅有两个实根.请帮忙给出正

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-07 16:25:33

证明:方程|x|1/4+|x|1/2-1/2cosx=0在(-∞,+∞)内仅有两个实根.
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难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:实根,方程,正确答案

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463***100

2024-11-07 16:25:33

正确答案:证:由于|x|1/4+|x|1/2-1/2cosx为偶函数只要证明所给方程在(x+∞)仅有一个实根即可.设F(x)=x1/4+x1/2-1/2cosx.先证根的存在性.因F(0)=-1/2<0可知x=0不是方程F(x)=0的根又因lim F(x)=+∞故存在一点x。>0使得F(x。)>0例如取x。=1便有F(1)=1+1-1/2>0于是由零点定理在区间(01)内F(x)=0至少存在一个根. 注意到当x>1时F(x)恒大于0故在区间(1+∞)内方程F(x)=0不可能有根.再证根的唯一性.因为0<x<1<π/2时函数x1/4、x1/2-cosx都是单调增加的所以F(x)在(01)内单调增加从而F(x)=0在(01)内仅有一个实根.综上又因为|x|1/4+|x|1/2-1/2cosx为偶函数即所给方程在(-∞+∞)内仅有两个实根.
证:由于|x|1/4+|x|1/2-1/2cosx为偶函数,只要证明所给方程在(x,+∞)仅有一个实根即可.设F(x)=x1/4+x1/2-1/2cosx.先证根的存在性.因F(0)=-1/2<0,可知x=0不是方程F(x)=0的根,又因limF(x)=+∞,故存在一点x。>0,使得F(x。)>0,例如,取x。=1,便有F(1)=1+1-1/2>0,于是,由零点定理,在区间(0,1)内F(x)=0至少存在一个根.注意到当x>1时,F(x)恒大于0,故在区间(1,+∞)内方程F(x)=0不可能有根.再证根的唯一性.因为0<x<1<π/2时,函数x1/4、x1/2,-cosx都是单调增加的,所以F(x)在(0,1)内单调增加,从而F(x)=0在(0,1)内仅有一个实根.综上,又因为|x|1/4+|x|1/2-1/2cosx为偶函数,即所给方程在(-∞,+∞)内仅有两个实根.

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