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2015考研數(shù)學 方程跟的個數(shù)問題(一)
縱觀考研數(shù)學多年來的考試大綱和考試真題試卷,總體上講變化不大。每年的考試范圍和知識點基本相同或相近,考試題型的變化幅度也不是很大,其中有一些重要題型是年年考或經(jīng)?,如果考生能完全掌握這些重要題型的解題思路和方法,并能熟練地解答這些題型,則對于順利地通過考研數(shù)學考試將有極大幫助。為了幫助各位考生學會并提高解答數(shù)學重要題型的水平,考研輔導老師針對歷年考研數(shù)學中的重要題型進行深入解剖,分析提煉出各種?贾匾}型及方法,供考生們參考。下面主要分析高等數(shù)學中關于方程根的個數(shù)問題這類重要題型及解題方法。
題型:方程根的個數(shù)問題(一)
方程 =0的根,也就是函數(shù) 的零點,有關方程根的問題一般可以利用函數(shù)的有關理論加以分析和解決。
主要的分析解決工具包括:
1)函數(shù)零點定理:若函數(shù) 在 上連續(xù),且 ,則至少存在一點 ,使 ( 稱為函數(shù)的零點)。
2)函數(shù)單調(diào)性:若函數(shù) 在 上連續(xù)且單調(diào)(單調(diào)增加或單調(diào)減少),則:1)當 時, 在 上有唯一零點;2)當 時, 在 上沒有零點。
3)羅爾中值定理:若函數(shù) 在 上連續(xù),在 上可導,且 ,則至少存在一點 ,使 。
一般求解步驟:
1)先看有無明顯的實根;
2)引入相應函數(shù),寫出定義域,判斷端點函數(shù)值和特殊點函數(shù)值的正負;
3)求導數(shù),找出駐點和單調(diào)區(qū)間,討論在各單調(diào)區(qū)間上的實根個數(shù)。
典型例題
例1.求方程 不同實根的個數(shù),其中k為參數(shù) (2011年考研數(shù)學一第17題)
解析:顯然 =0是一個實根。令 ,則 , , , ;若 , 單調(diào)減少, 只有唯一零點,即原方程只有唯一實根x=0;
1)若 , 在 上都是單調(diào)減少,且 ,故 只有唯一零點,原方程只有唯一實根x=0;
2)若 ,當 時, , 單調(diào)增加,而 ,所以 ;當 時, , 單調(diào)減少;由此得: 在區(qū)間 上各有一個零點,即原方程在這3個區(qū)間上各有一個實根。
綜上得:當 時,方程只有一個實根;當 時,方程有3個不同實根。
例2.設有方程 ,其中 為正整數(shù),證明此方程存在唯一正實根 ,并證明當 時,級數(shù) 收斂 (2004年考研數(shù)學一第18題)
解析:設 ,則 ,由零點定理知 在(0,1)上至少有一個零點。而 ,故 在(0,+∞)上單調(diào)增加,因此, 在(0,+∞)上只存在唯一一個零點 ,且0< <1,由 ,得 ,當 時,級數(shù) 收斂,由正項級數(shù)的比較審斂法知, 收斂。
注:n次方程有n個根,因此方程 的負實根可能有很多個(可能還有復數(shù)根)。
上面就是考研數(shù)學之高等數(shù)學中的方程根的個數(shù)問題這類重要題型及解題方法,供考生們參考借鑒。在以后的時間里,老師們還會陸續(xù)向考生們介紹其它?贾匾}型及解題方法,希望各位考生留意查看。最后預祝各位考生在2015考研中取得佳績。
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