问题 解答题
设函数fn(x)=1+x-
x2
2
+
x3
3
-…+
x2n-1
2n-1
,n∈N*
(1)讨论函数f2(x)的单调性;
(2)判断方程fn(x)=0的实数解的个数,并加以证明.
答案

(1)f2(x)=1+x-

1
2
x2+
1
3
x3,f2′(x)=-1-x+x2=(x-
1
2
2+
3
4
>0,

所以f2(x)在R单调递增.

(2)f1(x)=1+x有唯一实数解x=-1

由fn(x)=1+x-

x2
2
+
x3
3
+…+
x2n-1
2n-1
,n∈N*

得fn′(x)=1-x+x2-…-x2n-3+x2n-2

(1)若x=-1,则fn′(x)=(2n-1)>0.

(2)若x=0,则fn′(x)=1>0.

(3)若x≠-1,且x≠0时,则fn′(x)=

x2n-1+1
x+1

①当x<-1时,x+1<0,x2n-1+1<0,fn′(x)>0.

②当x>-1时,fn′(x)>0

综合(1),(2),(3),得fn′(x)>0,

即fn(x)在R单调递增.          (10分)

又fn(0)=1>0,fn(-1)=1+(-1)-

1
2
+
1
3
-…-
1
2n-2
+
1
2n-1
<0,

所以fn(x)在(-1,0)有唯一实数解,从而fn(x)在R有唯一实数解.

综上,fn(x)=0有唯一实数解.

解答题
单项选择题