Citat:
Ursprungligen postat av
Interjektion
Bestäm antalet reella rötter till ekvationen: arctanx+((1)/(x+2))=1
Har även fått följande ledning: För perfekt svar, så krävs det, utöver att man använder en teckentabell
för derivatan, att man korrekt hänvisar satsen om mellanliggande värde aktivt.
Så jag antar att jag ska derivera och sätta den derivatan =0. Vilket jag tror blir:
((1)/(x^2+1)) - ((1)/(x+2)^2). Sedan antar jag att jag ska få två rötter som jag ska göra teckenstudie på. Av denna derivata får jag dock endast en lösning. Måhända har något gått snett på vägen.
Dessutom, räcker det att jag kan visa att jag har två globala extrempunkter för att visa att ekvationen har två reella rötter (som exempel)? Eller måste något mer göras?
Derivatan stämmer och om du räknar ut var den är noll får du fram att funktionen har en minimipunkt i (-0.75, 0.156), är det detta du menar när du säger att du endast får en lösning? Du får tänka på att derivatans nollställen inte är samma sak som rötterna till den ekvationen.
Funktionen är kontinuerlig förutom i -2 så vi får titta på tre intervall: -0.75 → ∞, -2→-0.75, -∞→-2:
Intervall 1:
lim x→∞ arctan(x)+1/(x+2) = pi/2 > 1
När x går från -0.75 till oändligheten går alltså y från 0.156 till pi/2. Eftersom derivatan alltid är positiv på intervallet och funktionen är kontinuerlig där måste funktionen anta värdet 1 en och endast en gång.
Intervall 2:
lim x→-2+ arctan(x)+1/(x+2) = ∞ > 1
När x går från -2 till -0.75 går y från oändligheten till 0.156. Eftersom derivatan alltid är negativ på intervallet och funktionen är kontinuerlig där måste funktionen anta värdet 1 en och endast en gång.
Intervall 3:
lim x→-2- arctan(x)+1/(x+2) = -∞ < 1
lim x→-∞ arctan(x)+1/(x+2) = -pi/2 < 1
Funktionen går från ett värde mindre än 1 till ett annat värde mindre än 1. Eftersom derivatan alltid är negativ på intervallet och funktionen är kontinuerlig där kan den aldrig anta värdet 1.
Ekvationen har alltså två reella rötter, en i intervall 1 och en i intervall 2.