方程式の実数解の個数を調査するには
- 方程式ax = 2logx + log3 の実数解の個数について調べます。
- 式を変形すると、(2logx + log3)/x = a となります。
- グラフと直線y=aの共有点の個数から、実数解の個数が求まります。
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方程式の実数解の個数
問題 a は定数とする。方程式 ax =2logx + log3 の実数解の個数について調べよ。 ただし、lim(x → ∞) (logx)/x = 0 を用いてもよい。 真数条件より、x > 0 であるから、与えられた方程式は (2logx + log3)/x = a と同値。 f(x) = (2logx + log3)/x とすると、f ' (x) = (2-log3x^2)/ x^2 f(x) =0 とすると、x >0 であるから、log3x^2 = 2 より、 3x^2 = e^2, x = e/ √3 x > 0 における増減は、 0 < x < e/√3 のとき、f ' (x) > 0 , f(x)は 増加、 x = e/√3のとき、 f ' (x) = 0, f(x)= 極大値 2√3/e e/√3 < x のとき f ' (x) < 0、f(x) は減少 また、lim (x→+0) = -∞, lim (x→∞) f(x) = 0 よって、グラフと直線y= a の共有点の個数から、実数解の個数は 2√3/e < a のとき 0 個 a ≦ 0 a = 2√3/e のとき 1 個 0 < a < 2√3/e のとき 2 個 ※ ここで質問なのですが、上記のlim (x→∞) f(x) = 0 というのは、ロビタルの定理 lim (x→∞) logx /x = 0 より導くことができるのがわかります。 すなわち、f(x) はxが増えるにつれて、0に向かって収束するということですよね。 では、lim (x→+0) = -∞はこのグラフにおいてどういう意味なのでしょうか。 x→+0 というのは マイナス側から x=0 に近づけるということは分かるのですが、このグラフは真数条件の x >0 の範囲内にあてはまる、すなわち、このグラフのマイナス側は存在しないと思ったのですが。。。 詳しい方教えてください。 お願いします。
- samurai7977
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「x→+0 というのは マイナス側から x=0 に近づけるということは分かるのですが」って, 記号の意味を理解できてないじゃん. x→+0 は「正の側から 0 に近づける」って意味だよ.
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お礼
確かに、勘違いしていました。 どうもありがとうございます。