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已知函数f(x)=1+x-x22+x33-x44+…+x20132013,设F(x)=f(x+4),且函数F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则圆x2+y2=b-a的面积的最小值是 .试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
已知函数f(x)=1+x-
x
2
2
+
x
3
3
-
x
4
4
+…+
x
2013
2013
,设F(x)=f(x+4),且函数F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则圆x
2
+y
2
=b-a的面积的最小值是
.
试题解答
π
解:∵f
′
(x)=1-x+x
2
+…+x
2012
,①x=0时,f
′
(0)=1>0;②当x=-1时,f
′
(-1)=2013>0;
③当x≠0,-1时,f
′
(x)=
1-(-x)
2013
1-(-x)
=
1+x
2013
1+x
,无论x>-1,还是x<-1,都有f
′
(x)>0.
综上可知:对?x∈R,都有f
′
(x)>0.∴函数f(x)单调递增,也就是说,函数f(x)至多有一个零点.
另一方面:f(0)=1>0,f(-1)═0-
1
2
-
1
3
-…-
1
2013
<0,∴f(0)f(-1)<0,
由函数零点的判定定理可知:函数f(x)的零点x
0
∈(-1,0).
综上可知:函数f(x)有且只有一个零点x
0
∈(-1,0).
又F(x)=f(x+4),且函数F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,∴函数F(x)的零点
x
0
′
必在区间(-5,-4)内.
又(-5,-4)?[a,b],(a<b,a,b∈Z),∴b-a的最小值为1.
∴圆x
2
+y
2
=b-a的面积的最小值是π×1
2
=π.
故答案为π.
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