每日一题[915]方程解的个数

已知函数$f(x)=\dfrac{x+1}{x^2+1}$,则关于$x$的方程$\left|f(x+1)-f(x)\right|=1$的实数解的个数为_______.


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正确答案是$2$.

分析与解 根据题意,有\[f(x+1)-f(x)=\dfrac{x+2}{(x+1)^2+1}-\dfrac{x+1}{x^2+1}=\dfrac{-x^2-3x}{x^4+2x^3+3x^2+2x+2},\]于是问题等价于求方程\[x^4+2x^3+4x^2+5x+2=0\]和方程\[x^4+2x^3+2x^2-x+2=0\]的实数解个数之和.

第一个方程即\[(x+1)\left(x^3+x^2+3x+2\right)=0,\]考虑到函数$y=x^3+x^2+3x+2$为$\mathbb R$上的单调递增函数,因此第一个方程共有$2$个实数解.

对于第二个方程,考虑到当$x\geqslant 0$时,有\[2x^2-x+2>0,\]于是该方程无解;当$x<0$时,由于\[x^4+2x^3+2x^2=x^2\left[(x+1)^2+1\right]>0,\]于是该方程亦无解.因此第二个方程共有$0$个实数解.

综上所述,所求的方程的实数解的个数为$2$.

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