• ベストアンサー

微分の問題

微分の問題 テストが近くて困っています。分かる方助けてください。 証明の途中まででもかまいません。 解答を全て書いていただけると一番ありがたいですが・・・ ・ロルの定理を用いて、x^5+3x+3=0は実数解を1つしか持たないことを示せ。 (1つあることは中間値の定理からわかる) よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

自信ありませんが背理法を使うのかな・・・ f(x)=x^5+3x+3とおき、f(x)=0の1つはある解をaとする。 2つ(以上)実数解があると仮定、a以外の1つをbとすると、 f(a)=f(b)=0 よって、ロルの定理より、f'(x)=0となるxが(a,b)もしくは (b,a)に1つ以上存在する。 しかしf'(x)=5x^4+3>0なので矛盾。 したがって、2つ(以上)の実数解は無し。 1つ解があることがわかっていることから、結局解は1つしかない…

exymezxy09
質問者

お礼

大変参考になりました。 ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 微分の問題

    微分の問題 テストが近くて困っています。分かる方助けてください。 ヒントや方針でもかまいません。 解答を書いていただけると一番ありがたいですが・・・ ・次の式を証明せよ  arctan1/2+arctan1/3=π/4 ・ロルの定理を用いて、x^5+3x+3=0は実数解を1つしか持たないことを示せ。 (1つあることは中間値の定理からわかる) よろしくお願いします。

  • 数学の質問です。以下の問題を微分で解くことは可能で

    数学の質問です。以下の問題を微分で解くことは可能ですか? a,bを実数とする。整式P(x)=x^3-ax^2+(a^2-a-1)x+bがあり、P(-1)=0とする。 3次方程式P(x)=0の解がすべて実数となるとき、aのとりうる値の範囲は? また、因数定理・剰余の定理と微分は紙一重ですか?

  • ロルの定理を使わずに、高校生が解くにはどうすれば良いか?

    ロルの定理を使わずに、高校生が解くにはどうすれば良いか? xについての実数係数の3次方程式:f(x)=x^3+ax^2+bx+c=0は 1/4+a/3+b/2+c=0のとき、0<x<1に必ず実数解を持つ事を証明せよ。 条件:1/4+a/3+b/2+c=0を見ると、3次方程式の不定積分の係数になっている。 f(x)=x^4/4+ax^/3+bx^2/2+cx とすると、f(1)=0であるから、問題は「f´(x)が実数係数の4次式で f(1)=f(0)=0のとき、f´(x)=0は 0と1の間に実数解を持つ事を証明せよ」という事になる。 一見してわかるように、ロルの定理の特別な場合であるが、高校生に(ロルの定理なんかは知らないから)どのように説明したらいいのだろうか? ロルの定理を使わない証明の私案 f(x)が定数でないなら、f(x)=0でないxがある。そのようなxの一つの値をαとすると、f(α)>0ならば、0≦x≦1でのf(x)の最大値≧f(α)>0. f(1)=f(0)=0からf(x)が最大となるxの値は0と1の間にある。 f(α)<0の場合も同様に証明できる (以下、省略)。。。。。としても、高校生には到底無理。 レベルとしても高校数学を超えているのは承知の上ですが、何か方法がないだろうか?

  • 微分方程式の問題なのですが

    こんばんわ。 微分方程式の問題なのですが 以下の微分方程式を解き、解を実数で表せる場合すべて実数で表せという問題です。 (1)y''-y=0 (2)y''+4y=0 わかる方いらっしゃったら教えてください。

  • 微分の問題なのですが

    f(x)=x^4-4x+15 がすべての実数xに対してf(x)>0であることを示せという問題なのですが、 微分の単元の問題なので微分すると思うのですが、 f´(x)=4x^3-4とした後がわかりません。 ヒントでもよいので、わかるかた教えて下さい。 お願いしますm(__)m

  • 微分の応用問題です

    数IIIの微分の応用問題です。 aを定数とするとき、x^4-4x^2=aの異なる実数解の個数を求めなさい。 全く解らないので、よろしくお願いします。

  • 微分の問題について教えてください

    実数全体において2回微分可能な関数y=y(x)について次の微分方程式を考える。 (*)d^2y/dx^2-2dy/dx-3y=0 (1)y=e^axが上記の常微分方程式(*)の解になるとき実定数aの値を求めよ。 (2)y1(x), y2(x)がともに常微分方程式(*)の解ならば、任意の実定数λ,μに対して   λy1(x)+μy2(x)も(*)の解になることを示せ。 (3)y(0)=1, y'(0)=2を満たす(*)の解y(x)を求めよ。 以上の問題の回答についてどうか御教授願います。

  • 局所凸位相線形空間の微分について

    Vを完備な局所凸位相線形空間(基本近傍系として凸近傍が取れる位相線形空間)とする。a, bは実数。 X:[a, b]→Vを連続関数とし、lim h→0 (X(λ+h) - X(λ)) /h = X’(λ) が存在するものとする。 このとき、 X’(λ) = 0 ∀λ∈[a, b] ならば、Xは[a, b]上定数であることを示せ。 微分積分では当たり前の話で、ロル定理と平均値の定理を使って証明しましたが、局所凸位相線形空間となると、どう証明すればよいのかがわかりません。 微分積分と同じように考えていくと、ロル定理が、コンパクト上の関数は最大値と最小値が存在することを利用して証明しますが、局所凸空間では、最大とか最小とかがそもそもない気がして詰まってしまいました。 局所凸位相線形空間を専門に使っている方ならば、当たり前のことだと思いますので、証明の概略でもよいので教えてくれませんか。

  • 微分の問題

    微分の問題なのですが aを定数として、関数f(x)=2x^3-3ax^2+6(a-1)x+a-4とすると (1)f(x)が極値をもつのはaがどのような条件の時ですか? (2)xについての方程式f(x)=0が異なる3個の実数解を持つのは    aがどのような条件のときですか? ちなみに(1)の答えが aキ2になるのですが 私は判別式を使って解いたのですが aキ2はでてきませんでした。 (2)は解答ではa<0,4<aです。 教えて下さい。お願いします。

  • 微分方程式の問題がわかりません

    こんにちは、微分方程式の授業でわからない問題があって困ってます、 y''+ay'+by=0(a,bは実数の定数)においてy=(4-2x)e^-xが解である場合、a,bの値を求め、その一般解を求めよという問題です。 最後のページ解答が載っていてa=2、 b=1 y=(c1+c2x)e^-x (c1, c2は任意定数)となっているのですが。過程を是非教えていただきたいと思います。よろしくお願いします。