问答题 试讨论方程xe -x =a(a>0)的实根.
【正确答案】
【答案解析】[解]令F(x)=xe -x -a,则方程xe x =a的实根的个数相当于F(x)的零点的个数.为此研究F(x)的单调性及极值(或最值).
令F"(x)=(1-x)e -x =0 x=1,见下表.
(-∞,1) 1 (1,+∞)
F"(x) + -
F(x) (e -1 -a)极大值
因为x=1是F(x)唯一的驻点,F(1)=e -1 -a为(-∞,+∞)上的极大值,因此也是最大值,以下就F(1)=e -1 -a与x轴的相对位置讨论F(x)的零点.
①若F(1)=e -1 -a<0,即(1,e -1 -a)位于x轴下方,由表所示,F(x)与x轴不会有交点,因此F(x)没有零点.
②若F(1)=e -1 -a=0,即(1,e -1 -a)位于x轴上,由表所示F(x)与x轴除(1,e -1 -a)点外再不会相交,因此f(x)只有唯一的零点.
③若F(1)=e -1 -a>0,即(1,e -1 -a)位于x轴的上方,由表可知f(x)在(-∞,1)内“↗”,且 可知F(x)在(-∞,1)内有且仅有唯一的零点;而F(x)在(1,+∞)内“↘”,且