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依次求(1)证明方程e^x+x^(2n+1)=0有唯一的实根Xn (2)证明limn→∞ Xn存在并且求其值A

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/11 16:13:51
依次求(1)证明方程e^x+x^(2n+1)=0有唯一的实根Xn (2)证明limn→∞ Xn存在并且求其值A
(3)证明当n→∞时,Xn-A与1/n是同阶无穷小
依次求(1)证明方程e^x+x^(2n+1)=0有唯一的实根Xn (2)证明limn→∞ Xn存在并且求其值A
(1)令f(x)=e^x+x^(2n+1).可得f'(x)=e^x+(2n+1)*x^(2n),f'(x)>0.所以这是一个单调增函数,而容易看出来,当x为负值时,如x=-1,f(x)0时,f(x)>0.所以在(-1,0)之间 必有唯一的实根Xn.
(2)先证明Xn随着n增大递减,如假设n=k时,有e^(Xk)+(Xk)^(2k+1)=0,当我们取n'=k+1时,有方程e^(Xk)+(Xk)^(2n'+1)>0(因为(Xk)^(2n'+1)> (Xk)^(2k+1).) 所以,可知,应有Xn‘
再问: x^(2n+1)=-(1-k/n)^(2n+1)=-(1-k/n)^[-n/k*(-2k+k/n)]=-e^(-2k+k/n),有点不懂
再答: 哦,这是e函数的一个公式,lim x→0(1+x)^(1/x)=e. 所以,取x=-k/n, 有(1-k/n)^(-n/k)=e, 所以,(1-k/n)^[-n/k*(-2k+k/n)]=e^(-2k+k/n)。
再问: (1-k/n)^(2n+1)=-(1-k/n)^[-n/k*(-2k+k/n)]中 2n+1应该=-n/k*(-2k-k/n)吧
再答: 哦,是的,你说的对,我发现问题主要出在,xn=k/n-1上了,现在运用 lim x→0(1+x)^[(1/x)*(x*(2n+1))]=e^(x*(2n+1)),有2n+1的存在,不能只考虑xn-A的一阶无从小,还需考虑二阶,应有xn~k/n-1+c/(n^2),如此,应令x=-[k/n+c/(n^2)],而x*(2n+1)=-2k-k/n-2c/n-0(1/n^2), 而另一方面e^(xn)=e^(-1+k/n+c/(n^2)),只要k=1/2,且c=-1/2,就满足一阶无穷小等价了,指数里还有0(1/n^2)二阶小量没有消掉,不过考虑它只要求一阶无穷小而可以忽略它??这个算法还是不怎么严谨。 对了,不要直接去构造,xn的具体形式了,且令xn-A=fn,显然有n→∞,fn→0,所以, xn^(2n+1)=(fn-1)^(2n+1)=-(1-fn)^(2n+1)=-e^[-fn*(2n+1)], 而e^xn=e^(fn-1),所以有 -fn*(2n+1)=fn-1, fn相对于1是无穷小量,所以有fn*(2n+1)~1,所以fn与1/n是同阶无穷小。