问题
解答题
设函数fn(x)=1+x-
(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-
x2+1 2
x3,f2′(x)=-1-x+x2=(x-1 3
)2+1 2
>0,3 4
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
,n∈N*,x2n-1 2n-1
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
<0,1 2n-1
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.