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二次导数回推函数零点

时间:2020-07-13 11:35:33      阅读:70      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:lin   区间   inline   一个   没有   证明   mat   line   span   

已知函数\(f(x)=sinx-ln(1+x)\),证明:

\((1)\) \(f‘(x)\)在区间\((-1,\frac{π}{2})\)存在唯一极大值

\((2)\) \(f(x)\)有且仅有两个零点

解:

\((1)\)

\[f‘(x)=cosx-\frac{1}{x+1} \]

\[f‘‘(x)=-sinx+\frac{1}{(x+1)^2} \]

\(x\in (-1,\frac{π}{2})\)时,\(f‘‘(x)\)单调减

\[f‘‘(0)>0,f‘‘(\frac{π}{2})<0 \]

所以\((-1,\frac{π}{2})\)上,\(f‘(x)\)有唯一极大值点

\((2)\)

\(x\in (-1,0]\)

\(f‘‘(x)>0,f‘(x)\)单调增

\(f‘(0)=0\),所以\(x\in (-1,0)\)\(f‘(x)<0\)\(f(x)\)\((-1,0)\)单调减

\(f(0)=0\),所以\((-1,0]\)\(f(x)\)仅有一个零点

\(x\in (0,\frac{π}{2}]\)

假设\(f‘(x)\)\((-1,\frac{π}{2})\)上极值点为\(α\),则在\((0,α),f‘(x)\)单调增,\((α,\frac{π}{2})\)单调减

\(f‘(0)=0,f‘(\frac{π}{2})<0\),所以存在\(β\in (α,\frac{π}{2})\)使得\(f‘(β)=0,f(β)\)是极大值点

\(f(0)=0,f(\frac{π}{2})>0\),所以\((0,\frac{π}{2})\)中没有零点

\(x\in (\frac{π}{2})\)

\(f‘(x)<0\),所以\(f(x)\)单调减

\(f(\frac{π}{2})>0,f(π)<0\),所以存在唯一零点

\(x\in (π,+∞)\)

\(ln(x+1)>0\),所以\(f(x)<0\)

综上,\(f(x)\)\((-1,+∞)\)有且仅有两个零点

二次导数回推函数零点

标签:lin   区间   inline   一个   没有   证明   mat   line   span   

原文地址:https://www.cnblogs.com/knife-rose/p/13291924.html

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