对任意正整数 $n$,求证 $x=0$ 是方程 $\displaystyle e^x=\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{x^k}{k!}$ 的唯一解
【难度】
【出处】
2019年中科大创新班数学
【标注】
【答案】
略
【解析】
不妨设 $n=1$,则方程化为 $\displaystyle e^x=\sum\limits_{k=0}^1\dfrac{x^k}{k!}=\dfrac{x^0}{0!}+\dfrac{x^1}{1!}=1+x$ 即解方程 $e^x=1+x$
设 $f(x)=e^x-1-x$,那么方程 $f(x)$ 的零点即为解,那么求导得 $f(x)^\prime=e^x-1$,令 $f(x)^\prime=0$ 则 $x=0$.即 $x<0$ 时函数单调递减,$x>0$ 时函数单调递增.而 $f(0)=0$,所以函数有唯一零点,所以 $x=0$ 是方程的唯一解.
设 $f(x)=e^x-1-x$,那么方程 $f(x)$ 的零点即为解,那么求导得 $f(x)^\prime=e^x-1$,令 $f(x)^\prime=0$ 则 $x=0$.即 $x<0$ 时函数单调递减,$x>0$ 时函数单调递增.而 $f(0)=0$,所以函数有唯一零点,所以 $x=0$ 是方程的唯一解.
答案
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