试证方程 z+e-z=a(a>1) 在Re z>0内只有一个根 且为实根.请帮忙给出正确答案和分析

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-21 05:21:47

试证方程 z+e-z=a(a>1) 在Re z>0内只有一个根,且为实根.
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!

难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,数学类

标签:实根,只有一个,方程

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420***103

2024-11-21 05:21:47

正确答案:若z=x+iy满足z=a—e-z则有 z+iy=a—e-xcosy+ie-xsin y即 由|sin y|≤|y|知后一式只可能在y=0时得到满足由此推出原方程只可能有实根. 再从第一式考虑函数x+e-x当x→0时它趋向于1;而当x→+∞时它趋向于+∞.此外(z+e-x)'=1—e-x>0因此它单调上升因此有且只有一个z满足x+e-x=a这表示在右半平面有且只有一个实根.
若z=x+iy满足z=a—e-z,则有z+iy=a—e-xcosy+ie-xsiny,即由|siny|≤|y|知,后一式只可能在y=0时得到满足,由此推出,原方程只可能有实根.再从第一式,考虑函数x+e-x,当x→0时,它趋向于1;而当x→+∞时,它趋向于+∞.此外(z+e-x)'=1—e-x>0,因此它单调上升,因此有且只有一个z满足x+e-x=a,这表示在右半平面有且只有一个实根.

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