已知函数f(x)=xe-x+(x-2)ex-a(e≈2.73).

已知函数f(x)=xe-x+(x-2)ex-a(e≈2.73).
(1)当a=2时,证明函数f(x)是增函数;
(2)当x≥1时,f(x)≥
(x−1)2
ex
恒成立,求实数a的取值范围.
丁伊洁 1年前 已收到1个回答 举报

BUICK9323 幼苗

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解题思路:(1)把a=2代入函数f(x),对其进行求导,证明其导数大于0即可;
(2)已知x≥1时,g(x)=f(x)-
(x−1)2
ex
,证明g(x)的最小值大于0即可,利用导数研究函数g(x)的最值问题,从而求出实数a的取值范围;

(1)a=2,可得f(x)=xe-x+(x-2)ex-2
可得f′(x)=e-x-xe-x+xex-2-ex-2=(x-1)(ex-2-e-x),
令g(x)=ex-2-e-x,g′(x)ex-2+e-x>0,是增函数,
g(1)=0,
当x≥1时,x-1≥0,g(x)≥g(1)=0,∴f′(x)≥0,f(x)为增函数;
当x<1时,x-1<0,g(x)<g(1)=0,∴f′(x)>0,f(x)为增函数;
综上:当a=2时,证明函数f(x)是增函数,即证;
(2)当x≥1时,f(x)≥
(x−1)2
ex恒成立,令g(x)=f(x)-
(x−1)2
ex,
可知y=
(x−1)2
ex在x≥1上是减函数,
对于函数f′(x)=(x-1)(ex-a-e-x),在x≥1上是增函数,
∴g(x)在x≥1上是增函数,
可得g(x)min=g(1),∵当x≥1时,f(x)≥
(x−1)2
ex恒成立,
可得,g(1)≥0,可得
g(1)=e-1-e1-a≥0,解得a≥2;

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.

考点点评: 此题主要考查函数的单调性及其证明,本题利用导数进行证明需要进行二次求导,是一道好题,解题过程中用到了分类讨论的思想;

1年前

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