在解析2021年考研数学二第10题时,我们可以从以下几个方面入手:
题目回顾:
设函数\( f(x) \)在\([-1, 1]\)上连续,\( f(0) = 0 \),若存在\( \epsilon > 0 \),使得对任意\( x \in [-1, 1] \),都有\( f(x) \geq \epsilon x^2 \),则\( \epsilon \)的最小值为多少?
解题思路:
1. 函数分析:首先,根据题意,函数\( f(x) \)在\([-1, 1]\)上连续,且\( f(0) = 0 \)。这意味着在区间\([-1, 1]\)内,\( f(x) \)的图形不会出现间断点,且在\( x = 0 \)处与x轴相交。
2. 不等式转化:根据题目中的不等式\( f(x) \geq \epsilon x^2 \),我们需要找到\( \epsilon \)的最小值。为此,可以将不等式转化为\( \frac{f(x)}{x^2} \geq \epsilon \)。
3. 极限求解:由于\( f(x) \)在\([-1, 1]\)上连续,我们可以考虑求\( \frac{f(x)}{x^2} \)在\( x = 0 \)处的极限。根据洛必达法则,我们有:
\[ \lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{f'(x)}{2x} \]
由于\( f(x) \)在\([-1, 1]\)上连续,\( f'(x) \)在\([-1, 1]\)上存在,因此该极限存在。
4. 结论得出:根据极限的存在性,\( \epsilon \)的最小值即为\( \lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{x^2} \)的值。由于\( f(0) = 0 \),故\( \lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{x^2} = 0 \)。因此,\( \epsilon \)的最小值为0。
结论:
2021年考研数学二第10题的答案是\( \epsilon \)的最小值为0。
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