令f(x)=e^x,g(x)=ax^2,h(x)=f(x)-g(x).顯然上述三函式均連續。
易得h(-∞)<0,h(0)>0,因此必存在一點x=x0,使
h(xo)=o,即:
f(xo)=e^xo=g(xo)=axo^2 即:
e^x=ax^2在(-∞,0)上有一實根。
因e^x=ax^2,將方程右邊改寫左邊的形式,當x>0時,有
x=lna+2lnx (指數相等)
令u(x)=x-lna-2lnx 有
u"(x)=1-2/x
令u"(x1)=o 可得x1=2 並有
x<x1時,u"(x)<0; x>x1時,u"(x)>0.由此可知x=x1為極小值。
因此,為使方程有根,必須h(x1)≤0,即:
a≥e^2/4 且
u(+∞)>0
用洛必塔法則易證出x大於lnx,所以
u(+∞)>0成立。
綜上所述:
0<a<e^2/4時,方程只有1實根;
a=e^2/4時,有2實根;
a>e^2/4時,有3實根。
令f(x)=e^x,g(x)=ax^2,h(x)=f(x)-g(x).顯然上述三函式均連續。
易得h(-∞)<0,h(0)>0,因此必存在一點x=x0,使
h(xo)=o,即:
f(xo)=e^xo=g(xo)=axo^2 即:
e^x=ax^2在(-∞,0)上有一實根。
因e^x=ax^2,將方程右邊改寫左邊的形式,當x>0時,有
x=lna+2lnx (指數相等)
令u(x)=x-lna-2lnx 有
u"(x)=1-2/x
令u"(x1)=o 可得x1=2 並有
x<x1時,u"(x)<0; x>x1時,u"(x)>0.由此可知x=x1為極小值。
因此,為使方程有根,必須h(x1)≤0,即:
a≥e^2/4 且
u(+∞)>0
用洛必塔法則易證出x大於lnx,所以
u(+∞)>0成立。
綜上所述:
0<a<e^2/4時,方程只有1實根;
a=e^2/4時,有2實根;
a>e^2/4時,有3實根。