求证:方程 ${2^x} - {x^2} - 7 = 0$ 只有一个实数解.
【难度】
【出处】
2008年南开大学自主招生考试数学试题
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    函数与方程
    >
    导数
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的零点
【答案】
【解析】
设 $f(x)=2^x-x^2-7$,则其导数\[f'(x)=\ln 2\cdot 2^x-2x,\]其二阶导函数\[f''(x)=\ln^22\cdot 2^x-2,\]于是可得函数 $f(x)$ 有极大值点 $x_1$ 和极小值点 $x_2$,且 $0<x_1<2<2<x_2<4$.
考虑 $f(x)$ 的极大值\[f(x_1)=2^{x_1}-x_1^2-7<2^2-0^2-7=-3,\]而 $\lim\limits_{x\to +\infty}f(x)=+\infty$,因此函数 $f(x)$ 只有一个零点.
答案 解析 备注
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