방정식 는 양의 실수 해를 몇 개 가지는지 구하세요.
영어 원문 보기
How many positive-valued solutions does the equation have?
정답·풀이 보기
방정식 의 양의 해의 개수를 구하려고 한다. 아래 그림은 와 의 그래프이다. 의 해는 와 가 만나는 점의 값과 정확히 같다.

에서 두 그래프는 정확히 한 번 만나는 것으로 보이며, 그 교점은 과 사이에 있다. 실제로 이고 이며 는 연속이므로, 사잇값 정리에 의해 에서 적어도 하나의 근이 존재한다.
그래프가 정확하지 않더라도 두 번째 근이 없음을 보여야 한다.
코사인 함수의 치역이 임을 떠올리자. 이면 이므로 이다. 따라서 의 근은 구간 에서만 찾으면 되고, 그 밖에는 근이 없음이 보장된다. 이 구간에서 이므로 이고, 따라서 이다. 는 에서 근을 갖지 않으므로, 롤의 정리에 의해 는 에서 근을 많아야 하나 가진다(따라서 양의 근은 전체에서 많아야 하나이다). 앞에서 의 근이 에 존재함을 이미 보였으므로, 는 양의 해를 정확히 하나 가진다.
원본 교재 풀이(영어)
We are to find the number of positive solutions to the equation . The figure below contains the graphs of and . The solutions to are precisely the 's where and cross.

It sure looks like there is exactly one crossing with and that one crossing is somewhere between and . Indeed since and and is continuous, the intermediate value theorem guarantees that there is at least one root with .
We still have to show that there is no second root — even if our graphs are not accurate.
Recall that the range of the cosine function is . If , then , so . So, we only need to search for roots of on the interval : we are guaranteed there are no roots elsewhere. Over this interval, , so , and thus . Since has no roots in , we conclude by Rolle's Theorem that has at most one root in (and so at most one positive root total). Since we've already found that a root of exists in , we conclude has precisely one positive-valued solution.
한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 1권 · 4.4절 · 34번우리말 번역
다음 연습문제에서, 주어진 구간 에서 다음 함수에 평균값 정리를 적용할 수 있는지 판단하세요. 답의 근거를 설명하세요.
( 에서)
다 풀었으면 정답 확인
평균값 정리를 적용할 수 없다. 에서 미분가능하지 않다.