题目
1.证明:方程 ^3-4(x)^2+1=0 在区间(0,1)内至少有一个根.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查零点定理(介值定理)的应用,通过验证函数在区间端点的函数值符号变化,证明方程在该区间内至少存在一个根。
解题核心思路:
- 构造函数:将方程转化为函数形式$f(x) = x^3 - 4x^2 + 1$。
- 验证连续性:多项式函数在其定义域内连续,因此$f(x)$在闭区间$[0,1]$上连续。
- 计算端点函数值:验证$f(0)$和$f(1)$的符号是否相反。
- 应用零点定理:根据定理,若函数在区间端点异号,则区间内至少存在一个根。
破题关键点:明确零点定理的条件(连续性、端点函数值异号),并准确计算函数值。
步骤1:构造函数
令$f(x) = x^3 - 4x^2 + 1$,原方程等价于$f(x) = 0$。
步骤2:验证连续性
多项式函数$f(x)$在实数范围内连续,因此在闭区间$[0,1]$上连续。
步骤3:计算端点函数值
- 当$x = 0$时,$f(0) = 0^3 - 4 \cdot 0^2 + 1 = 1 > 0$;
- 当$x = 1$时,$f(1) = 1^3 - 4 \cdot 1^2 + 1 = 1 - 4 + 1 = -2 < 0$。
步骤4:应用零点定理
由于$f(0) > 0$且$f(1) < 0$,根据零点定理,在区间$(0,1)$内至少存在一点$\xi$,使得$f(\xi) = 0$,即方程在$(0,1)$内至少有一个根。