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例五第二问 不是变式

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/13 04:17:31
解题思路: 利用导数判断单调性,构造方程、构造函数,利用导数判断方程的解(或函数的零点)的情况。 不知道“标准答案”的结论是“存在”还是“不存在”, 我后面有详细的说明.
解题过程:
解:由 , 得 , ∴ , 求导得 , 在上,显然有 >0, 故 g(x)是增函数, 假设 g(x)在上存在某个保值区间,则有以下两种可能: ① 保值区间为有穷区间[a, b],则 , 即 方程至少有两个不相等的实根, 即 函数至少有两个零点, ∵ , 易知,在上,也有 , ∴ G(x)在上是增函数, 故 不可能有两个零点, ∴ 本情形无解; ② 保值区间为无穷区间[m, +∞), 则 g(m)=m, 由①已知,上是增函数, 又∵ , 且当时,G(x), ∴ 上有唯一零点, 即 方程有且只有唯一解, 设此解为m, ∴ g(x)存在唯一的保值区间 [m, +∞).(其中,m是方程的大于1的根) 【说明】: (I)函数y=g(x) 与y=x在同一坐标系内的示意图如图所示: 它们在(1, +∞)上有唯一交点,在此交点的右侧,g(x)是增函数, ∴ 保值区间为 [m, +∞), (II)但是,这个“ m” ,我们用纯初等方法是求不出来的(方程的大于1的解是唯一存在的确定的一个值m,但是“我们”却求不了它),也就是说,题目所要求的“求出一个保值区间”是我们的能力所达不到的(尽管它是唯一存在的),故此,我猜测可能命题人给的答案可能是下面的(III); (III)命题人有可能给出的是他认为的如下的“标准答案”: 【 假设 g(x)在上存在某个保值区间 [a, b], 则 , 即 方程至少有两个不相等的实根, 即 函数至少有两个零点, ∵ , 易知,在上,也有 , ∴ G(x)在上是增函数, 故 不可能有两个零点, ∴ g(x)在 (1, +∞) 上不存在保值区间. 】 你手头由“标准答案”的话,如果真是这样的,那只能说明命题人弄错了,——因为题目中定义的保值区间并没有排除 [m, +∞)这种形式,——除非原题的定义中直接定义保值区间为 “闭区间” .