(2011•天津模拟)已知函数f(x)=(x2-3x+3)•ex.

(2011•天津模拟)已知函数f(x)=(x2-3x+3)•ex
(Ⅰ)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[-2,t]上为单调函数;
(2)当t>-2时,判断f(-2)和f(t)的大小,并说明理由;
(3)求证:当1<t<4时,关于x的方程:
f(x)
ex
2
3
(t−1)2
在区间[-2,t]上总有两个不同的解.
卟卟卟 1年前 已收到1个回答 举报

yg34 幼苗

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解题思路:(1)首先求出函数的导数,然后根据导数与函数单调区间的关系确定t的取值范围,
(2)运用函数的极小值进行证明,
(3)首先对关系式进行化简,然后利用零点存在定理进行判定.

(1)因为f′(x)=(2x-3)ex+(x2-3x+3)ex
由f′(x)>0⇒x>1或x<0,
由f′(x)<0⇒0<x<1,
∴函数f(x)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,
要使函数f(x)在[-2,t]上为单调函数,则-2<t≤0,
(2))①若-2<t≤0,则f(x)在[-2,t]上单调递增,∴f(t)>f(-2);
②若0<t<1,则f(x)在[-2,0]上单调递增,在[0,t]上单调递减
又f(-2)=13e-2,f(1)=e,∴f(t)≥f(1)>f(-2);
③若t>1,则f(x)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减
∴f(t)>f(1)>f(-2),
综上,f(t)>f(-2).
(3)证:∵
f′(x0)
ex0
=x20−x0,∴
f′(x0)
ex0=
2
3(t−1)2,即为x02-x0=[2/3(t−1)2,
令g(x)=x2-x-
2
3(t−1)2,从而问题转化为证明方程g(x)=x2−x−
2
3(t−1)2=0在[-2,t](1<t<4)上总有两个不同的解
因为g(-2)=6-
2
3](t-1)2=-
2
3(t−4)(t+2),g(t)=t(t-1)-
2
3(t−1)2=
1
3(t+2)(t−1),
所以当1<t<4时,g(-2)>0且g(t)>0,
但由于g(0)=-
4
3(t−1)2<0,所以g(x)=0在(-2,t)上有解,且有两解,

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题以函数为载体,考查利用导数确定函数的单调性,考查函数的极值,同时考查了方程解的个数问题,综合性强.

1年前

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