Kami memiliki = X ^ 3-2X ^ 2 + 2X + m, m inRR. Bagaimana membuktikan bahwa f tidak memiliki semua akar dalam RR?

Kami memiliki = X ^ 3-2X ^ 2 + 2X + m, m inRR. Bagaimana membuktikan bahwa f tidak memiliki semua akar dalam RR?
Anonim

Mari kita mulai dengan fungsi tanpa # m #:

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

Fungsi ini tentunya memiliki # x = 0 # sebagai root, karena kami memfaktorkan # x #.

Akar lainnya adalah solusi dari # x ^ 2-2x + 2 = 0 #, tetapi parabola ini tidak memiliki akar. Ini berarti bahwa polinomial asli hanya memiliki satu root.

Sekarang, jumlahnya banyak #p (x) # derajat aneh selalu setidaknya satu solusi, karena Anda punya

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

dan #p (x) # kontinu, sehingga harus melewati # x # sumbu di beberapa titik.

Jawabannya datang dari dua hasil berikut:

  • Polinomial derajat # n # memiliki persis # n # akar yang kompleks, tetapi paling banyak # n # akar nyata
  • Diberikan grafik #f (x) #, grafik dari #f (x) + k # memiliki bentuk yang sama, tetapi diterjemahkan secara vertikal (ke atas jika #k> 0 #, turun jika tidak).

Jadi, kita mulai dari # x ^ 3-2x ^ 2 + 2x #, yang hanya memiliki satu akar nyata (dan dengan demikian dua akar kompleks) dan kami mengubahnya menjadi # x ^ 3-2x ^ 2 + 2x + m #, yang berarti kami menerjemahkannya ke atas atau ke bawah, jadi kami tidak mengubah jumlah solusi.

Beberapa contoh:

Fungsi asli: # y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x #

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

Terjemahkan up: # y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x + 2 #

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

Terjemahkan ke bawah: # y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x-3 #

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

Seperti yang Anda lihat, selalu ada satu root

Menjawab:

Lihat di bawah

Penjelasan:

Alternatif, solusi yang mungkin lebih elegan:

turunan dari polinomial Anda adalah # 3x ^ 2-4x + 2 #, Yang merupakan parabola cekung tanpa akar, dan dengan demikian selalu positif. Begitu, # f # aku s:

  • Meningkat secara monoton
  • #lim_ {x to pm infty} f (x) = pm infty #
  • # "deg" (f) = 3 #

Dua poin pertama menunjukkan itu # f # memiliki tepat satu akar, dan yang ketiga bahwa dua akar lainnya kompleks.