证明一个特定形式的函数在其三个正根中,两个较小根处的导数之和小于零

假设 M M M Q Q Q是给定的正的常数,然后定义一个函数 f ( r ) f(r) f(r)。这个函数的定义如下:

f ( r ) = 1 − M r 2 + Q r 4 − r 2 , r > 0 f(r) = 1 - \frac{M}{r^2} + \frac{Q}{r^4} - r^2, \quad r > 0 f(r)=1r2M+r4Qr2,r>0

如果 f f f有三个不同的正根 r c > r + > r − > 0 r_c > r_+ > r_- > 0 rc>r+>r>0,证明 f ′ ( r + ) + f ′ ( r − ) < 0 f'(r_+) + f'(r_-) < 0 f(r+)+f(r)<0

其中, f ′ ( r ) f'(r) f(r) 是函数 f ( r ) f(r) f(r) 的导数。

证:

为了证明 f ′ ( r + ) + f ′ ( r − ) < 0 f'(r_{+}) + f'(r_{-}) < 0 f(r+)+f(r)<0,我们可以按照以下步骤进行:

1.明确函数定义:

给定的函数为 f ( r ) = 1 − M r 2 + Q r 4 − r 2 f(r)=1-\frac{M}{r^{2}}+\frac{Q}{r^{4}}-r^{2} f(r)=1r2M+r4Qr2,其中 M M M Q Q Q是正的常数。

2.计算导数:

求导得到 f ′ ( r ) = 2 M r 3 − 4 Q r 5 − 2 r f'(r)=\frac{2M}{r^{3}}-\frac{4Q}{r^{5}}-2r f(r)=r32Mr54Q2r

3.利用函数根的性质:

由于 r + r_{+} r+ r − r_{-} r f ( r ) f(r) f(r)的两个不同的正根,即 f ( r + ) = f ( r − ) = 0 f(r_{+})=f(r_{-})=0 f(r+)=f(r)=0。这意味着在 r + r_{+} r+ r − r_{-} r处,函数值均为零。

4.分析导数符号:

我们需要分析 f ′ ( r + ) f'(r_{+}) f(r+) f ′ ( r − ) f'(r_{-}) f(r)的符号。由于 f ( r ) f(r) f(r) r + r_{+} r+ r − r_{-} r处取得极值(因为它们是根),所以 f ′ ( r + ) f'(r_{+}) f(r+) f ′ ( r − ) f'(r_{-}) f(r)必须异号。但由于题目要求证明它们的和小于零,我们需要进一步分析。

5.利用函数图像和性质:

由于 f ( r ) f(r) f(r)是一个四次函数(虽然看起来复杂,但我们可以将其视为关于 r 2 r^2 r2的二次函数加上常数项进行调整),其图像可能具有多个拐点。然而,由于M和Q是正数,且r是正数,我们可以推断出在某些区间内,函数的增减性。

6.结合具体条件进行推导:

由于 r + > r − > 0 r_{+} > r_{-} > 0 r+>r>0,我们可以假设在(0, r − r_{-} r)区间内,函数 f ( r ) f(r) f(r)是递增的(即 f ′ ( r ) > 0 f'(r)>0 f(r)>0),而在( r − r_{-} r, r + r_{+} r+)区间内,函数可能是递减的(即 f ′ ( r ) < 0 f'(r)<0 f(r)<0),并且在( r + r_{+} r+,+∞)区间内再次递增(但这部分对于证明当前问题不是必需的)。

7.得出结论:

由于 f ′ ( r + ) f^{\prime}(r_{+}) f(r+) f ′ ( r − ) f^{\prime}(r_{-}) f(r)异号,且我们假设在 r − r_{-} r处函数由递增变为递减(即 f ′ ( r − ) f^{\prime}(r_{-}) f(r)从正变为负),而在 r + r_{+} r+处函数继续递减(即 f ′ ( r + ) < 0 ) f^{\prime}(r_{+})<0) f(r+)<0),因此可以推断出 f ′ ( r + ) + f ′ ( r − ) < 0 f^{\prime}(r_{+})+f^{\prime}(r_{-})<0 f(r+)+f(r)<0

注意:上述推导中的假设部分(特别是在 ( 0 , r − ) (0,r_{-}) (0,r) ( r − , r + ) (r_{-},r_{+}) (r,r+)区间的增减性)需要更严格的数学证明来支持。这里的解释是为了提供一个直观的思路。在实际证明中,可能需要利用更高级的微积分技巧或数值方法来验证这些假设。

另外,值得注意的是,虽然题目中提到的 f ( r ) f(r) f(r)是一个四次函数,但通过适当的变量替换(如令 x = r 2 ) x=r^2) x=r2),我们可以将其转化为一个关于 x x x的二次函数加上常数项的形式,这可能有助干简化分析和证明过程。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/881990.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

CasADi库C++用法整理学习---以NMPC代码为例

参考几个使用方法博客 1 官方文档写的很清楚 对SM&#xff0c;DM&#xff0c;XM数据类型疑惑。什么时候使用什么样的类型&#xff0c;还是都可以&#xff1f; x MX.sym(“x”) 这将创建一个 11 矩阵&#xff0c;即一个包含名为 x 的符号基元的标量。这只是显示名称&#xff…

关键词提取技术:TF-IDF 详解

1. 什么是TF-IDF&#xff1f; TF-IDF&#xff08;Term Frequency-Inverse Document Frequency&#xff09; 是一种统计方法&#xff0c;用于评估单词在文档集或语料库中的重要性。它是自然语言处理和信息检索中的核心技术之一。 TF-IDF主要基于以下两个概念&#xff1a; TF&a…

书籍推荐:《从零构建大型语言模型》附免费PDF下载

通过从头开始构建一个大型语言模型&#xff0c;了解如何创建、训练和调整大型语言模型 &#xff08;LLMs&#xff09;&#xff01; 一、构建大型语言模型&#xff08;从头开始&#xff09; 在《构建大型语言模型&#xff08;从头开始&#xff09;》中&#xff0c;你将了解如何…

C++ —— 关于继承(inheritance)

目录 1. 继承的概念及定义 1.1 继承的概念 1.2 继承的定义格式 1.3 继承基类成员访问方式的变化 1.4 类模板的继承 2.基类与派生类的转换 3. 继承中的作用域 3.1 隐藏规则 4. 派⽣类的默认成员函数 4.1 4个常见默认成员函数 4.2 实现⼀个不能被继承的类 5. 继承与友元…

webpack 学习入门

webpack 1. 简介1.1 webpack 是什么1.2 webpack 五个核心概念1.2.1 入口 - Entry1.2.2 出口 - Output1.2.3 Loader1.2.4 插件 - Plugins1.2.6 模式 - Mode 2. webpack 初体验2.1 初始化配置2.1.1. 准备2.1.2. 写代码2.1.3 编译打包应用 3. webpack 开发环境的基本配置3.1 打包样…

HTML(七)表格

https://chatgai.lovepor.cn/ 在HTML中&#xff0c;表格的标准形式如下&#xff1a; <table></table> 使用上面的语言&#xff0c;就已经生成了一个表格&#xff0c;只不过这个表格什么都没有 那么&#xff0c;该如何让表格存在东西呢&#xff1f; 首先&#xf…

springboot 整合spring ai实现 基于知识库的客服问答

rag 需求产生的背景介绍&#xff1a; 在使用大模型时&#xff0c;常遇到的问题之一是模型可能产生幻觉&#xff0c;即生成的内容缺乏准确性。此外&#xff0c;由于大模型不直接访问企业的专有数据&#xff0c;其响应可能会显得泛泛而谈&#xff0c;不够精准或具体&#xff0c;…

基于YOLOv10的农场实时目标检测系统(python+pyside6界面+系统源码+可训练的数据集+也完成的训练模型)

摘要&#xff1a; 基于YOLOv10的农场实时目标检测系统&#xff0c;利用4393张图片&#xff08;3905张训练集&#xff0c;488张验证集&#xff09;进行模型训练&#xff0c;最终开发出一个高效的农场目标检测模型。为了方便用户操作和实时检测&#xff0c;本系统还开发了基于Pyt…

VSCode运行QT界面

VSCode用久了,感觉Qt Creator的写起代码来还是不如VSCode得心应手,虽然目前还是存在一些问题,先把目前实现的状况做个记录,后续有机会再进一步优化。 当前方式 通过QtCreator创建一个CMake项目,然后使用CMake的方式在VSCode中进行编译。 claude给出的建议 左上角的名字会…

SiLM27212 270V 4A/4A 支持高频信号输入 集成自举二极管的高低边门极驱动器

SiLM27212系列选型&#xff1a; SiLM27212LEK-DG SiLM27212EK-DG SiLM27212LCA-DG SiLM27212CA-DG SiLM27212LCB-DG SiLM27212CB-DG SiLM27212系列是一款支持高频信号输入的高低边N沟道MOSFET驱动器&#xff0c;有着优异的性能&#xff0c;广泛应用于各类模…

Linux查看下nginx及使用的配置文件

1、查到nginx进程 ps -aef | grep nginx2、通过进行pid查到nginx路径 pwdx <pid>3、根据路径得到配置文件 path***/nginx -t如下&#xff1a;

MacOS虚拟机安装Windows停滞在“让我们为你连接到网络”,如何解决?

1. 问题描述 MacOS在虚拟机安装win11过程中&#xff0c;停止在“让我们为你连接到网络”步骤&#xff0c;页面没有任何可以点击的按钮&#xff0c;进行下一步操作。 2. 解决方案&#xff08;亲测有效&#xff09; 到达该界面&#xff0c;按下ShiftF10&#xff08;Windows&…

【机器学习】深入浅出讲解贝叶斯分类算法

0. 前言 1.贝叶斯分类器介绍 贝叶斯分类是一类分类算法的总称&#xff0c;这类算法均以贝叶斯定理为基础&#xff0c;故统称为贝叶斯分类。而朴素贝叶斯&#xff08;Naive Bayes&#xff09;分类是贝叶斯分类中最简单&#xff0c;也是常见的一种分类方法。 一些很常见的分类…

整理—计算机网络

目录 网络OSI模型和TCP/IP模型 应用层有哪些协议 HTTP报文有哪些部分 HTTP常用的状态码 Http 502和 504 的区别 HTTP层请求的类型有哪些&#xff1f; GET和POST的使用场景&#xff0c;有哪些区别&#xff1f; HTTP的长连接 HTTP默认的端口是什么&#xff1f; HTTP1.1怎…

哪科竞赛含金量更高?五大学科竞赛含金量排名

2024年五大学科竞赛赛事已经渐渐拉开帷幕&#xff0c;本月底国内不少地区即将举行生物竞赛预赛的赛事。今天我们一起来看看五大学科竞赛哪科竞赛含金量更高。 高中五大学科竞赛&#xff08;数物化生信&#xff09;是升学路上的硬通货&#xff0c;比如说在强基破格中需要五大竞赛…

揭秘提升3DMAX效率的6款必备神级插件!

对于3DMax新手来说,掌握一些高效、实用的插件能够大大提升工作效率和创作质量。以下是6个不能错过的神级插件推荐: 第1个:3DMAX造山地形插件Mountain是一款专为3dMax设计的插件,旨在帮助用户轻松快速地创建逼真的山脉地形。以下是对该插件的详细介绍: 一、插件概述 Mou…

Xilinx远程固件升级(一)——QuickBoot方案

Xilinx 7系FPGA远程更新方案——QuickBoot方式远程更新bit 一、远程更新背景和架构 对于非ZYNQ系列的常规FPGA来说&#xff0c;对于bit的更新一般使用JTAG进行烧录。而作为商用产品&#xff0c;想要进行OTA升级时&#xff0c;使用JTAG的升级方式显然不适合&#xff0c;因此&a…

Java | Leetcode Java题解之第486题预测赢家

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution {public boolean PredictTheWinner(int[] nums) {int length nums.length;int[] dp new int[length];for (int i 0; i < length; i) {dp[i] nums[i];}for (int i length - 2; i > 0; i--) {for (int j i 1; j …

计算机毕业设计Python动漫视频分析可视化 动漫影视可视化 动漫情感分析 动漫爬虫 机器学习 深度学习 Tensorflow PyTorch LSTM模型

温馨提示&#xff1a;文末有 CSDN 平台官方提供的学长联系名片 &#xff01; 温馨提示&#xff1a;文末有 CSDN 平台官方提供的学长联系名片 &#xff01; 温馨提示&#xff1a;文末有SDN 平台官方提供的学长联系名片 &#xff01; 基于Python的B站排行榜大数据分析与可视化系统…

最短路问题之dijikstra算法

//根据bfs修改而来 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef struct queue {int data;struct queue* next; }queue, * linklist; float dist_list[9]; //出发点为0 int forward_point_list[9] { -1 }; linklist front NULL; linklist rear NULL; float ma…