方程定积分0到x根号下(1+t^2)dt+定积分cosx到0(e^-t^2)dt=0在[0,兀/2]的实根个数是

1个回答

  • 设ƒ(x) = ∫(0→x) √(1 + t²) dt + ∫(cosx→0) e^(- t²) dt,x∈[0,π/2]

    ƒ(0) = ∫(1→0) e^(- t²) dt = - ∫(0→1) e^(- t²) dt < 0

    ƒ(π/2) = ∫(0→π/2) √(1 + t²) dt > 0

    ∴ƒ(x) = 0 在 [0,π/2]内必有实数根.

    设有0 ≤ a ≤ b ≤ π/2

    ƒ(b) - ƒ(a)

    = [∫(0→b) √(1 + t²) dt + ∫(cosb→0) e^(- t²) dt] - [∫(0→a) √(1 + t²) dt + ∫(cosa→0) e^(- t²) dt]

    = [∫(0→b) √(1 + t²) dt + ∫(a→0) √(1 + t²) dt] + [∫(cosb→0) e^(- t²) dt + ∫(0→cosa) e^(- t²) dt]

    = ∫(a→b) √(1 + t²) dt + ∫(cosb→cosa) e^(- t²) dt

    已知√(1 + t²)在[0,+∞)严格递增

    e^(- t²)在[0,+∞)严格递减,e^(- t²) > 0

    由于cosx在[0,π/2]内严格递减,所以a ≤ b cosa ≥ cosb

    即∫(a→b) √(1 + t²) + ∫(cosb→cosa) e^(- t²) dt > 0

    因此ƒ(x)也是单调函数,所以只有一个实数根.