В принципе интуитивно ясно, что если , то чем выше число , тем меньше радикалы этих - степеней отличны друг от друга, иначе говоря, на промежутке
Докажем это строго.
Найдем производную функции :
Поскольку мы рассматриваем при нечетном и при четном , то в любом случае верно неравенство:
, а значит в независимости от четности и будет справедлива следующая цепочка неравенств (в которой все выражения определены):
Как видим, при функция монотонно убывает при любом нечетном натуральном .
При четном функция определена только для , а значит она монотонно убывает в этой области.
При нечетном можно заметить, что функция является четной, действительно, ведь:
при нечетном .
Доказанные выше свойства пригодятся нам в дальнейшем.
Приступим теперь к решению уравнения.
Рассмотрим вариант когда - четно. ОДЗ:
{Пусть:
- корень уравнения.
Запомним это.
Предположим, что , тогда делим обе части уравнения на при этом лишнее ограничение не прибавляется, ибо . Обозначим:
Тогда получаем:
}
Функция монотонно убывает на области определения, тогда из равенства значений функций cледует равенство аргументов:
Корень удовлетворяет ОДЗ.
В данном случае необходимо проверить, что аргумент функции удовлетворяет ее области определения:
Все верно.
Предположим, что .
В этом случае немного изменим тактику решения:
, поскольку , то , то есть лишнее ограничение в этом случае не появится.
Аналогично обозначаем:
Откуда по тем же рассуждениям получаем:
Полученный корень уже был, причем в этом случае он не удовлетворяет условию: .
Предположим, что - нечетно.
Воспользуемся результатом в пункте для четного , но уже при произвольном , который отмечен фигурными скобками {...}. В этом случае из-за четности функции и монотонном убывании при при движении от и влево и вправо функция cимметрично монотонно убывает.
Иначе говоря, из равенства значений функций следует равенство модулей их аргументов:
3 votes Thanks 3
igorShap
Что Вы подразумеваете под "данными случаями"? Как Вы заранее узнаете, что иных корней нет? В принципе, если доказать отсутствие иных корней, такой вариант допустим.
mathgenius
Reqiuem 10, в этот раз у меня все в решение продумано, какие противоречия вы нашли? Напишите нормальным понятным языком.
mathgenius
Все рассуждения обоснованы и идут из свойств монотонной и четной функций
Answers & Comments
Verified answer
Ответ:
Если - четно:
Если - нечетно:
Объяснение:
Рассмотрим функцию:
- натуральное число,
В принципе интуитивно ясно, что если , то чем выше число , тем меньше радикалы этих - степеней отличны друг от друга, иначе говоря, на промежутке
Докажем это строго.
Найдем производную функции :
Поскольку мы рассматриваем при нечетном и при четном , то в любом случае верно неравенство:
, а значит в независимости от четности и будет справедлива следующая цепочка неравенств (в которой все выражения определены):
Как видим, при функция монотонно убывает при любом нечетном натуральном .
При четном функция определена только для , а значит она монотонно убывает в этой области.
При нечетном можно заметить, что функция является четной, действительно, ведь:
при нечетном .
Доказанные выше свойства пригодятся нам в дальнейшем.
Приступим теперь к решению уравнения.
Рассмотрим вариант когда - четно. ОДЗ:
{Пусть:
- корень уравнения.
Запомним это.
Предположим, что , тогда делим обе части уравнения на при этом лишнее ограничение не прибавляется, ибо . Обозначим:
Тогда получаем:
}
Функция монотонно убывает на области определения, тогда из равенства значений функций cледует равенство аргументов:
Корень удовлетворяет ОДЗ.
В данном случае необходимо проверить, что аргумент функции удовлетворяет ее области определения:
Все верно.
Предположим, что .
В этом случае немного изменим тактику решения:
, поскольку , то , то есть лишнее ограничение в этом случае не появится.
Аналогично обозначаем:
Откуда по тем же рассуждениям получаем:
Полученный корень уже был, причем в этом случае он не удовлетворяет условию: .
Предположим, что - нечетно.
Воспользуемся результатом в пункте для четного , но уже при произвольном , который отмечен фигурными скобками {...}. В этом случае из-за четности функции и монотонном убывании при при движении от и влево и вправо функция cимметрично монотонно убывает.
Иначе говоря, из равенства значений функций следует равенство модулей их аргументов:
В принципе, если доказать отсутствие иных корней, такой вариант допустим.