考研大学生数学竞赛题目

更新时间:2025-12-02 10:12:56
最佳答案

题目:设函数$f(x)=x^3-3x^2+4x+1$,求证:存在实数$a$,使得$f(a)=0$。

证明:首先,我们考虑函数$f(x)$在实数域上的连续性。由于$f(x)$是一个多项式函数,它在实数域上处处连续。

接下来,我们观察函数$f(x)$的极限行为。当$x\rightarrow +\infty$时,$f(x)=x^3-3x^2+4x+1\rightarrow +\infty$;当$x\rightarrow -\infty$时,$f(x)=x^3-3x^2+4x+1\rightarrow -\infty$。这说明函数$f(x)$在实数域上存在零点。

根据零点定理,如果一个连续函数在某个区间内的两个端点取值异号,那么在这个区间内至少存在一个零点。由于$f(x)$在$x\rightarrow +\infty$时取正值,在$x\rightarrow -\infty$时取负值,我们可以断定存在某个实数$a$,使得$f(a)=0$。

综上所述,我们证明了存在实数$a$,使得$f(a)=0$。

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