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全军覆没,全班一个得满分的都没有!少数几个孩子答案算对了,但由于解答不够严谨,被

全军覆没,全班一个得满分的都没有!少数几个孩子答案算对了,但由于解答不够严谨,被扣了分!这是一道初中数学竞赛题:解方程tᵗ²⁰²³=2023。严格来讲题目超纲了,完整的解答必须使用大学微积分知识——幂指函数的导数(隐函数求导法则)!




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少数孩子算对了答案,却被老师扣分。他们是这样做的:
①“同构”方程:对方程tᵗ²⁰²³=2023两端同时作2023次幂运算,可得t²⁰²³ᵗ²⁰²³=(tᵗ²⁰²³)²⁰²³=2023²⁰²³,
也即
(t²⁰²³)ᵗ²⁰²³=2023²⁰²³。
②方程(t²⁰²³)ᵗ²⁰²³=2023²⁰²³的解t²⁰²³=2023(t=²⁰²³√2023)即为原方程的解。



上述解答的并不完整!只是求出了方程的一个解t=²⁰²³√2023,但并未说明:方程是否还存在其他的解?

要说明这个问题,要用到函数y=xˣ(x>0)的单调性。但仅用初中知识,无法判定y=xˣ的单调性。


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函数y=xˣ的单调性判别:
当x≥1时,y'=(1+lnx)xˣ>0,
故当x≥1时函数y=xˣ单调递增,

因此t=²⁰²³√2023为方程(t²⁰²³)ᵗ²⁰²³=2023²⁰²³的唯一解,从而也是原方程的唯一解。