Vermischtes

Nullstellen

Man zeige, dass das Polynom x5+x44x33x22x4x^5+x^4-4x^3-3x^2-2x-4 für x>3x>3 keine Nullstellen besitzen kann.

Lösung

Zu zeigen ist:
x5+x4>4x3+3x2+2x+4x^5+x^4>4x^3+3x^2+2x+4(1)
für x>3x>3 oder dazu äquivalent: x3(x2+x)>4x3+3x2+2x+4x^3(x^2+x)>4x^3+3x^2+2x+4     x2+x>4+3x+2x2+4x3\iff x^2+x>4+\dfrac 3 x +\dfrac 2{x^2}+\dfrac 4{x^3}. Für x>3x>3 ist die rechte Seite stets kleiner als 77. Da x2+xx^2+x für x>0x>0 monoton wachsend ist und 32+3=12>73^2+3=12>7 gilt die Behauptung.
Für x=2x=2 gilt die Ungleichung (1) nicht mehr, daher liegt eine Nullstelle zwischen 22 und 33.
 
 

Alle Pädagogen sind sich darin einig: man muß vor allem tüchtig Mathematik treiben, weil ihre Kenntnis fürs Leben größten direkten Nutzen gewährt.

Felix Klein

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