问题 问答题

设f(x)在[0,1]上可导,且f’(x)>f(x),f(0)·f(1)<0,试证:方程f(x)=0在(0,1)内有且仅有一个实根。

答案

参考答案:

因f(x)在[0,1]上可导,故f(x)在[0,1]上连续,又f(0)·f(1)<0,于是由零点存在定理知,至少存在一点ξ∈(0,1),使f(ξ)=0,即ξ∈(0,1)是方程f(x)=0的实根。

(唯一性)令ψ(x)=e-x(x),因ψ’(x)e-x[f’(x)-f(x)]>0,故ψ(x)在[0,1]上单调增加,即ψ(x)在(0,1)内只有一个零点,于是f(x)在(0,1)内也只有一个零点,即f(x)=0在(0,1)内仅有一个实根。

注:因f(x)在(0,1)内有零点,故θ(x)在(0,1)内也有零点,又ψ(x)单调增加,x∈(0,1),从而零点唯一,即f(x)仅有一零点。

解析:

[分析]: 利用闭区间上连续函数的性质(零点存在定理)证明根的存在性;再利用函数的单调性证明根的唯一性。

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