사잇값 정리를 이용하여 의 근을 포함하는, 길이가 1인 구간을 구하세요.
영어 원문 보기
Use the intermediate value theorem to find an interval of length one containing a root of .
정답·풀이 보기
는 다항식이므로 모든 점에서 연속이다. 이고 인 값 , 를 찾을 수 있다면, 사잇값 정리에 의해 에 인 가 존재한다. 즉, 구간 에 근이 있다. 계산하기 쉬운 값부터 대입해 보자.
이고, 이다. 0 은 과 사이에 있고 는 연속이므로, 사잇값 정리에 의해 인 가 에 반드시 존재한다. 즉, 에 근이 있다.
이 구간이 가장 찾기 쉬운 구간이었다. 계속 대입해 보면 두 구간을 더 찾을 수 있다. (양수)이고 (음수)이므로 에 근이 있다.
계산이 까다롭지만 에도 근이 있다.
이것은 중요한 요령이다. 차수가 높은 다항식은 근의 정확한 값을 구하는 것이 불가능한 경우가 많다. 사잇값 정리를 이용하면 적어도 근이 반드시 있는 범위를 제시할 수 있다.
원본 교재 풀이(영어)
is a polynomial, so it's continuous everywhere. If we can find values and so that and , then by the IVT, there will exist some in where ; that is, there is a root in the interval . Let's start plugging in easy values of .
, and . Since 0 is between and , and since is continuous, by IVT there must be some in for which : that is, there is some root in .
That was the easiest interval to find. If you keep playing around, you find two more. (positive) and (negative), so there is a root in .
The arithmetic is nasty, but there is also a root in .
This is an important trick. For high-degree polynomials, it is often impossible to get the exact values of the roots. Using the IVT, we can at least give a range where a root must be.
한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 1권 · 2.4절 · 23번우리말 번역
사잇값 정리를 적용하여 이 구간 또는 중 하나에서 해를 갖는지 판단하세요. 각 구간에 대해 답을 간단히 설명하세요.
다 풀었으면 정답 확인
함수 은 구간 에서 연속이고 양 끝점에서 부호가 반대이다.