Решить уравнение

Question

Решить уравнение

Comments

на телефоне не видно задачу

Answer 1

Введем функцию F(t)=t+arctg t·√(t^2+1); наше уравнение записывается в виде

F(x)+F(x+2)=0.

Докажем, что F(t) - нечетная возрастающая функция. Нечетность очевидна: F(-t)=-t+arctg(-t)·√((-t)^2+1)=-(t+arctg t·√(t^2+1))= - F(t)

Монотонность проверим с помощью производной:

F'(t)= 1+ (1/(t^2+1))√(t^2+1)+arctg t·(t/√(t^2+1))>0 (первые два слагаемые положительны без сомнений, третье больше или равно нуля, так как участки положительности и отрицательности arctg t и t совпадают.

Кстати, есть более симпатичный способ проверки монотонности таких функций: 

Если функция возрастает на положительной полупрямой и нечетна, то она возрастает на всей прямой. Это можно доказать с помощью простой выкладки, или просто вспомнить, что левая часть графика нечетной функции получается из правой части симметрией относительно начала координат, что для лучшего понимания можно представить в виде двух симметрий - сначала относительно оси OY, а затем относительно OX. Первая симметрия возрастающую справа от нуля функцию делает убывающей слева от нуля, вторая - возрастающей.

Так или иначе, наша функция нечетная и возрастающая. Дальше все просто.
Переписываем уравнение в виде

F(x)= - F(x+2); F(x)=F( - x - 2);

остается вспомнить, что монотонная функция каждое свое значение принимает ровно один раз⇒

x= - x - 2; x= - 1

Ответ: - 1

Comments

Спасибо)

Answer 2

ОДЗ=. Непрерывная на функция f(x)=arctg(x)√(x²+1) - нечетна и возрастает при x>0 (как произведение положительных возрастающих функций). Значит она возрастает на .  Функция f(x+2) - тоже возрастающая на . Исходное уравнение можно записать как 2x+2+f(x)+f(x+2)=0. Сумма возрастающих функций - возрастающая. Т.к. возрастающая функция принимает каждое свое значение при одном х, то уравнение имеет не более одного корня и корень х=-1 легко угадывается. Ответ: х=-1.

Comments

а можно добавить такую фразу: т.к. 0 это постоянное число, график-прямая, параллельная ОХ, то возрастающая функция имеет с этой прямой единственную точку пересечения. (Это доказательство единственности существования корня) Корень находим подбором. Спасибо

---

Я поправил. В таком виде пойдет?

---

да) Спасибо)))