已知函数f(x)=ex(ax+1)(其中e为自然对数的底,a∈R为常数).(I)讨论函数f(x)的单调性;(II)
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解决时间 2021-01-30 02:26
- 提问者网友:几叶到寒
- 2021-01-29 22:12
已知函数f(x)=ex(ax+1)(其中e为自然对数的底,a∈R为常数).(I)讨论函数f(x)的单调性;(II)当a=1时,设g(x)=f(lnx)-x,求g(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;(Ⅲ)已知2^1x>xm对任意的x∈(0,1)恒成立,求实数m的取值范围.
最佳答案
- 五星知识达人网友:忘川信使
- 2021-01-29 22:46
(I)f′(x)=ex[ax+(a+1)]…1
①.当a=0时,f′(x)=ex 在R上递增…2
②.当a>0时,(-∞,-
a+1
a )上递减,(-
a+1
a ,+∞)递增…3
③.当a<0时,(-∞,-
a+1
a )上递增,(-
a+1
a ,+∞)递减…4
(II)g(x)=xlnx,g′(x)=1+lnx…5
g(x)在(0,
1
e )上递减,在(
1
e ,+∞)上递增…6
①.当0<t≤
1
e 时,t+2>
1
e .gmin(x)=g(
1
e )=
1
e ln
1
e =-
1
e …7
②.当t>
1
e 时,gmin(x)=g(t)=tlnt…8
(III)∵2
1
x >xm>0,所以ln2
1
x >lnxm,得m>
ln2
xlnx …10
令y=
ln2
xlnx ,y′=
?ln22(1+lnx)
(xlnx)2 …11
在(0,
1
e )递增,在(
1
e ,+∞)递减.
所以ymax=-eln2….12
所以:m>-eln2…..13
①.当a=0时,f′(x)=ex 在R上递增…2
②.当a>0时,(-∞,-
a+1
a )上递减,(-
a+1
a ,+∞)递增…3
③.当a<0时,(-∞,-
a+1
a )上递增,(-
a+1
a ,+∞)递减…4
(II)g(x)=xlnx,g′(x)=1+lnx…5
g(x)在(0,
1
e )上递减,在(
1
e ,+∞)上递增…6
①.当0<t≤
1
e 时,t+2>
1
e .gmin(x)=g(
1
e )=
1
e ln
1
e =-
1
e …7
②.当t>
1
e 时,gmin(x)=g(t)=tlnt…8
(III)∵2
1
x >xm>0,所以ln2
1
x >lnxm,得m>
ln2
xlnx …10
令y=
ln2
xlnx ,y′=
?ln22(1+lnx)
(xlnx)2 …11
在(0,
1
e )递增,在(
1
e ,+∞)递减.
所以ymax=-eln2….12
所以:m>-eln2…..13
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- 1楼网友:玩世
- 2021-01-29 23:16
解:( i)当a=1时,f(x)=(x2-2x+1)•e-x,
f'(x)=(2x-2)•e-x-(x2-2x+1)•e-x=-(x-1)(x-3)•e-x
所以,当a=1时,函数f(x)的极小值为f(1)=0,极大值为f(3)=4e-3
( ii)f'(x)=(2ax-2)•e-x-(ax2-2x+1)•e-x=-e-x[ax2-2ax-2x+3]
令g(x)=ax2-2(a+1)x+3
①若a=0,则g(x)=-2x+3,在(-1,1)内,g(x)>0,
即f'(x)<0,函数f(x)在区间[-1,1]上单调递减.
②若a>0,则g(x)=ax2-2(a+1)x+3,其图象是开口向上的抛物线,对称轴为x=a+1a>1,
当且仅当g(1)≥0,即0<a≤1时,在(-1,1)内g(x)>0,f'(x)<0,
函数f(x)在区间[-1,1]上单调递减.
③若a<0,则g(x)=ax2-2(a+1)x+3,其图象是开口向下的抛物线,
当且仅当g(-1)≥0g(1)≥0,即-
-5/3≤a<0时,在(-1,1)内g(x)>0,f'(x)<0,
函数f(x)在区间[-1,1]上单调递减.
综上所述,函数f(x)在区间[-1,1]上单调递减时,a的取值范围是-5/3≤a≤1.
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