解答题
设f(x)在[a,+∞]中二阶可导,并满足f(a)=A>0,f'(a)<0,当x>a时,f"(x)<0,证明:方程f(x)=0在(a,+∞)内有且仅有一个实根.
【正确答案】
【答案解析】
[证] 因为f"(x)<0,所以f'(x)单调递减,因而当x>a时,f'(x)<f'(a)<0,故f(x)在(a,+∞)内严格单调下降,因此f(x)=0在(a,+∞)内至多有一个实根.
以下证明f(x)=0在(a,+∞)至少有一个实根.
由题设可知f(x)在x=a的右侧可展成泰勒公式:
因为f"(x)<0,所以f"(ξ)<0,于是f(x)<f(a)+f'(a)(x-a),
当x充分大时,不妨设
则
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