Nós temos = X ^ 3-2X ^ 2 + 2X + m, inRR.How para provar que f não tem todas as raízes em RR?

Nós temos = X ^ 3-2X ^ 2 + 2X + m, inRR.How para provar que f não tem todas as raízes em RR?
Anonim

Vamos começar com a função sem # m #:

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

Esta função certamente tem # x = 0 # como raiz, já que nós consideramos # x #.

As outras raízes são soluções de # x ^ 2-2x + 2 = 0 #, mas esta parábola não tem raízes. Isso significa que o polinômio original tem apenas uma raiz.

Agora, um polinômio #p (x) # de grau impar sempre tem pelo menos uma solução, porque você tem

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

e #p (x) # é contínuo, por isso deve atravessar # x # eixo em algum momento.

A resposta vem dos dois resultados a seguir:

  • Um polinômio de grau # n # tem exatamente # n # raízes complexas, mas no máximo # n # raízes reais
  • Dado o gráfico de #f (x) #, o gráfico de #f (x) + k # tem a mesma forma, mas é traduzido verticalmente (para cima se #k> 0 #, para baixo, caso contrário).

Então, nós começamos de # x ^ 3-2x ^ 2 + 2x #, que tem apenas uma raiz real (e, portanto, duas raízes complexas) e a transformamos em # x ^ 3-2x ^ 2 + 2x + m #, o que significa que o traduzimos para cima ou para baixo, por isso não alteramos o número de soluções.

Alguns exemplos:

Função original: # y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x #

gráfico {x ^ 3-2x ^ 2 + 2x -3 3 -4 4}

Traduzir para: # y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x + 2 #

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

Traduzir para baixo: # y = x ^ 3-2x ^ 2 + 2x-3 #

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

Como você pode ver, há sempre uma raiz

Responda:

Ver abaixo

Explicação:

Uma solução alternativa, talvez mais elegante:

a derivada do seu polinômio é # 3x ^ 2-4x + 2 #, que é uma parábola côncava sem raízes e, portanto, sempre positiva. Assim, # f # é:

  • Aumentando Monotonicamente
  • #lim_ {x para pm infty} f (x) = pm infty #
  • # "deg" (f) = 3 #

Os dois primeiros pontos mostram que # f # tem exatamente uma raiz e a terceira que as outras duas raízes são complexas.