Похідна в окремих випадках може бути застосована до розв’язування рівнянь, а саме : для встановлення кількості коренів або їх відсутності, для їх знаходження.

Так, наприклад, якщо маємо рівняння , де – зростаюча або спадна функція, то , зрозуміло, що рівняння не може мати більше одного кореня, причому можна з впевненістю сказати, що він буде, якщо а належить множині значень функції . А для визначення строгої монотонності застосовується похідна.

Використовують і такий факт: якщо многочлен k-го степеня має k дійсних коренів, то його похідна має їх k –1 .

Розглянемо застосування похідної до розв’язування рівнянь на конкретних прикладах.

Приклад 1. Яким умовам повинні задовольняти параметри p та q, щоб рівняння мало три різних дійсних корені?

Розв’язання. Розглянемо функцію

.

Для того щоб дана функція мала три різні нулі, необхідно, щоб її похідна

мала два різних нулі. А це буде тоді, коли . Звідси .

Отже, похідна має один додатний і один від’ємний корінь. Тоді функція має обов’язково один від’ємний корінь. А це можливо за умови, що . Отже, .

Приклад 2.Скільки дійсних коренів має рівняння

Розв’язання. Розглянемо функцію

=.

Знайдемо її похідну

=.

Нехай

а) х<0, тоді очевидно, >0;

б) х=0, тоді ;

в) x>0, тоді знову ж таки >0.

Отже, похідна всюди додатна, за винятком однієї ізольованої точки х=0. це означає, що функція f зростає на всій числовій осі. Тому дане рівняння не може мати більше одного кореня. Оскільки , то нуль і є тим єдиним коренем.

Приклад 3.Розв’язати рівняння

.

Тривіальним коренем рівняння є х=0. доведемо, що інших коренів рівняння не має. Розглянемо функцію

.

Знайдемо її похідну для будь-якого .

Отже, функція зростає на всій числовій осі. Тому рівняння не має більше коренів.

Приклад 4.Розв’язати рівняння

.

Розглянемо функцію .

Вона диференційована на всій області визначення. Знайдемо її похідну

.

Очевидно, для .

А це означає, що рівняння має лише один корінь (найвищий показник степеня непарний). Тривіальним коренем є х=1.

Відповідь: 1.