问题 问答题

求方程karctanx-x=0不同实根的个数,其中k为参数.

答案

参考答案:[解法一] 令f(x)=karctanx-x,则f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且
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当k-1≤0即k≤1时,f(x)<0(x≠0),f(x)在(-∞,+∞)上单调减少,方程f(x)=0只有一个实根x=0.
[*]+∞),使得f(ξ)=0.
由f(x)是奇函数及其单调性可知,当k>1时,方程f(x)=0有且仅有三个不同的实根x=-ξ,x=0,X=ξ
[解法二] 令f(x)=karctanx-x,显然f(x)是奇函数,则其零点关于原点对称,f(0)=0,只要讨论f(x)在区间(0,+∞)上零点个数,为此,令
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显然,ψ(x)与f(x)在区间(0,+∞)上零点个数相同,
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令g(x)=(1+x2)arctanx-x,则
g’(x)=2xarctanx>0 x∈(0,+∞)
g(0)=0
则ψ’(x)>0 x∈(0,+∞) ψ(x)在(0,+∞)内单调增加,又
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则,若k≤1,ψ(x)在(0,+∞)上无零点,原方程有唯一实根x=0;
若k>1,ψ(x)在(0,+∞)上有唯一零点,原方程有且仅有三个实根.

单项选择题
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