Bài 15 trang 172 SBT Đại số và giải tích 11: Chứng minh rằng phương trình luôn có...
Chứng minh rằng phương trình luôn có nghiệm. Bài 15 trang 172 Sách bài tập (SBT) Đại số và giải tích 11 – Ôn tập chương IV – Giới hạn Giả sử hai hàm số (y = fleft( x ight)) và (y = fleft( {x + {1 over 2}} ight)) đều liên tục trên đoạn [0; 1] và (fleft( 0 ight) = fleft( 1 ight)) Chứng ...
Giả sử hai hàm số (y = fleft( x ight)) và (y = fleft( {x + {1 over 2}} ight)) đều liên tục trên đoạn [0; 1] và (fleft( 0 ight) = fleft( 1 ight)) Chứng minh rằng phương trình (fleft( x ight) – fleft( {x + {1 over 2}} ight) = 0) luôn có nghiệm trong đoạn (left[ {0;{1 over 2}} ight])
Giải :
Xét hàm số (gleft( x ight) = fleft( x ight) – fleft( {x + {1 over 2}} ight))
Ta có
(eqalign{
& gleft( 0
ight) = fleft( 0
ight) – fleft( {0 + {1 over 2}}
ight) cr
& = fleft( 0
ight) – fleft( {{1 over 2}}
ight) cr
& gleft( {{1 over 2}}
ight) = fleft( {{1 over 2}}
ight) – fleft( {{1 over 2} + {1 over 2}}
ight) cr
& = fleft( {{1 over 2}}
ight) – fleft( 1
ight) cr
& = fleft( {{1 over 2}}
ight) – fleft( 0
ight) cr} )
(vì theo giả thiết (fleft( 0 ight) = fleft( 1 ight))).
Do đó,
(eqalign{
& gleft( 0
ight)gleft( {{1 over 2}}
ight) = left[ {fleft( 0
ight) – fleft( {{1 over 2}}
ight)}
ight]left[ {fleft( {{1 over 2}}
ight) – fleft( 0
ight)}
ight] cr
& = – {left[ {fleft( 0
ight) – fleft( {{1 over 2}}
ight)}
ight]^2} le 0. cr})
– Nếu (gleft( 0 ight)gleft( {{1 over 2}} ight) = 0) thì x = 0 hay (x = {1 over 2}) là nghiệm của phương trình (gleft( x ight) = 0)
– Nếu (gleft( 0 ight)gleft( {{1 over 2}} ight) < 0) (1)
Vì (y = fleft( x ight)) và (y = fleft( {x + {1 over 2}} ight)) đều liên tục trên đoạn [0; 1] nên hàm số (y = gleft( x ight)) cũng liên tục trên [0; 1] và do đó nó liên tục trên (left[ {0;{1 over 2}} ight]) (2)
Từ (1) và (2) suy ra phương trình (gleft( x ight) = 0) có ít nhất một nghiệm trong khoảng
Kết luận : Phương trình (gleft( x ight) = 0) hay (fleft( x ight) – fleft( {x + {1 over 2}} ight) = 0) luôn có nghiệm trong đoạn (left( {0;{1 over 2}} ight))