解答题 1.(11年)证明方程4arctanχ-χ+
【正确答案】设f(χ)=4arctanχ-χ+
令f′(χ)=0,解得驻点χ1=-,χ2
由单调性判别法知
f(χ)在(-∞,-]上单调减少,在上单调增加,在[,+∞)上单调减少.
因为f(-)=0,且由上述单调性可知f(-)是f(χ)在(-∞,]上的最小值,所以χ=-是函数f(χ)在(-∞,],上唯一的零点.
又因为>0,且f(χ)=-∞,
所以由连续函数的介值定理知f(χ)在(,+∞)内存在零点,且由f(χ)的单调性知零点唯一.
综上可知,f(χ)在(-∞,+∞)内恰有两个零点,即原方程恰有两个实根.
【答案解析】