设函数 定义在 上,,,且当 时 。若
则 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
若固定正数 对所有 都满足 ,就有 ,这是实数序关系的极限性质,不是函数连续性。零点阈值法比较的是自变量落在哪个区间。
想法从哪来:给定零点会在函数方程里迅速传播,先把第二变量取成这个零点,右侧就出现一整段平移后的零值。结合此前都非零且函数非负,可以确定一个精确的正值区间与零值区间。 随后固定正值区间内的第二变量,让第一变量移动。右侧跨过零值分界的位置已知,而左侧乘着一个固定正数,是否为零完全取决于内层自变量是否跨界。因此同一个分界必须同时在两边发生,给出函数值的下界与上界。取趋近分界的第一变量只是在对固定实数作夹逼,并未使用函数连续性。解出分段候选后应代回整个方程,包含第二变量在零值区间以及端点,确认没有只利用必要条件。
先取 得到 上恒为零;再利用“恰在 前非零”的分界确定 。
令 ,由 得 ,故 对一切 成立。 若 ,则 。取 ,右端为 ,所以
另一方面,对任意 ,有 ,故右端非零;从而 。令 从左侧趋近 ,得 。因此
于是 ,而 ,故 。所求为 。
论证只用了非负性和零点分界,无需假设连续性;趋近步骤来自对每个 的严格不等式。
函数方程若给出一个零点及其前方无零点,可用代入先扩展零点区间,再比较复合函数自变量是否跨过临界点,从而反推出函数值。
需先证零集恰为从2开始的半轴,再由分界两侧分别夹住(2-y)f(y),不能擅自假设函数连续。
已记下,谢谢!