高中数学证明1+x+x^2/2!+x^3/3!+...+x^n/n!=0 当n为偶数时没有实根;n为奇数时,fn(x)有

1个回答

  • 记F(x,n) = 1+x+x^2/2!+x^3/3!+…+x^n/n!

    那么F'(x,n) = 1 + x + x^2/2!+ x^3/3!+ ...+ x^(n-1) / (n-1)!= F(x,n-1)

    并且F(x,n) = F(x,n-1) + x^n / n!

    用数学归纳法

    当n = 1的时候

    F(x,1) = 1 + x = 0有且仅有一个实数根,将实根记为 x = x1

    那么令

    F'(x,2) = F(x,1) = 0得 x = x1是唯一的驻点

    所以F(x,2) >= F(x1,2) = F(x1,1) + (x1)^2/2 = (x1)^2/2 > 0

    所以F(x,2) = 0无实根

    F'(x,3) = F(x,2) > 0

    所以F(x,3)在(-∞,∞)内单调增,而F(-∞) = -∞,F(∞) = ∞

    所以必然存在x3使得F(x3) = 0

    依次类推

    当n是偶数的时候

    F(x,n) >= F(x(n-1),n) = x(n-1)^n / n!> 0无实数根

    当n是奇数的时候

    F'(x,n)单调,并且F(-∞) = -∞,F(∞) = ∞所以存在实数根.