My hasf = X ^ 3-2X ^ 2 + 2X + m, m inRR.Ako dokázať, že f nemá všetky korene v RR?

My hasf = X ^ 3-2X ^ 2 + 2X + m, m inRR.Ako dokázať, že f nemá všetky korene v RR?
Anonim

Začnime s funkciou bez # M #:

# x ^ 3-2x ^ 2 + 2x = x (x ^ 2-2x + 2) #

Táto funkcia má určite # X = 0 # ako root, pretože sme fakturovali #X#.

Ostatné korene sú riešenia # X ^ 2-2x + 2 = 0 #, ale táto parabola nemá žiadne korene. To znamená, že pôvodný polynóm má len jeden koreň.

Teraz, polynóm #p (x) # má vždy aspoň jedno riešenie, pretože máte

#lim_ {x to- infty} p (x) = - infty # a #lim_ {x to infty} p (x) = infty #

a #p (x) # je nepretržitý, takže musí prechádzať cez #X# osi.

Odpoveď vychádza z týchto dvoch výsledkov:

  • Polynóm stupňa # N # má presne # N # komplexné korene, ale najviac # N # skutočné korene
  • Vzhľadom k grafu # F (x) #, graf # F (x) + k # má rovnaký tvar, ale je vertikálne preložený (smerom nahor ak #K> 0 #inak).

Začneme od # X ^ 3-2x ^ 2 + 2 #, ktorý má len jedno skutočné korene (a teda dva komplexné korene) a transformujeme ho na # X ^ 3-2x ^ 2 + 2x + m #, čo znamená, že ho prekladáme hore alebo dole, takže nemeníme počet riešení.

Niekoľko príkladov:

Pôvodná funkcia: # Y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2 #

graf {x ^ 3-2x ^ 2 + 2x -3 3 -4 4}

Preložiť hore: # Y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x + 2 #

graf {x ^ 3-2x ^ 2 + 2x + 2 -3 3 -4 4}

Preložiť dole: # Y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2-3 #

graf {x ^ 3-2x ^ 2 + 2x-3 -3 3 -4 4}

Ako vidíte, vždy existuje jeden koreň

odpoveď:

Pozri nižšie

vysvetlenie:

Alternatívne, možno elegantnejšie riešenie:

derivát vášho polynómu je # 3x ^ 2-4x + 2 #, čo je parabola vydutá bez koreňov, a teda vždy pozitívna. takže, # F # je:

  • Monotónne sa zvyšuje
  • #lim_ {x na pm infty} f (x) = pm infty #
  • # "C" (f) = 3 #

Prvé dva body to dokazujú # F # má presne jeden koreň a tretí, že ostatné dva korene sú zložité.