设f(x)在区间[0,+∞)内二阶可导,且在x=1处与曲线y=x3一3相切,f(x)在(0,+∞)内与曲线y=x3一3有相同的凹向,求方程f(x)=0在(1,+∞)内实根的个数.

admin2019-02-26  30

问题 设f(x)在区间[0,+∞)内二阶可导,且在x=1处与曲线y=x3一3相切,f(x)在(0,+∞)内与曲线y=x3一3有相同的凹向,求方程f(x)=0在(1,+∞)内实根的个数.

选项

答案由y’=3x2, y’(1)=3,及曲线y=f(x)与y=x3一3相切可知,f’(1)=3, f(1)=y(1)=一2. 由曲线y=f(x)与y=x3一3在(0,+∞)内有相同的凹向,以及y’’=6x>0,可知, f’’(x)>0,x∈(0,+∞). 由台劳公式 [*] 即存在M>0,当x0>M时,使得f(x0)>0. 于是,f(x)在[1,x0]上连续,且f(1)=-2<0,f(x0)>0.由零值定理,在(1,x0)内至少存在一点ξ,使f(ξ)=0. 由f’’(x)>0,x∈(0,+∞),可知在(0,+∞)内f’(x)单调增加. 再由f’(x)>f’(0)=0,知f(x)在(0,+∞)内单调增加,故f(x)=0在(0,+∞)内仅 有一个根.

解析 由f(x)二阶可导及台劳公式可得f(x)的解析式,然后用零值定理.
若f(n)(x)>0,x∈(a,b),则f(n-1)(x)在(a,b)内单调增加.
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