解答题已知函数f(x)=xe-x+(x-2)ex-a(e≈2.73).(Ⅰ)当a=2时

发布时间:2020-07-09 05:38:26

解答题已知函数f(x)=xe-x+(x-2)ex-a(e≈2.73).
(Ⅰ)当a=2时,证明函数f(x)在R上是增函数;
(Ⅱ)若a>2时,当x≥1时,f(x)≥恒成立,求实数a的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=xe-x+(x-2)ex-2,f(x)的定义域为R,
f′(x)=e-x-xe-x+ex-2+(x-2)ex-2=(x-1)(ex-2-e-x)=e-x(x-1)(ex-1-1)(ex-1+1).
当x≥1时,x-1≥0,ex-1-1≥0,所以f′(x)≥0,
当x<1时,x-1<0,ex-1-1<0,所以f′(x)≥0,
所以对任意实数x,f′(x)≥0,
所以f(x)在R上是增函数;??
(II)当x≥1时,f(x)≥恒成立,即(x-2)e2x-a-x2+3x-1≥0恒成立,
设h(x)=(x-2)e2x-a-x2+3x-1(x≥1),则h′(x)=(2x-3)(e2x-a-1),
令h′(x)=(2x-3)(e2x-a-1)=0,解得,,
(1)当1<<,即2<a<3时,
x(1,)(,)(,+∞)h′(x)+0-0+h(x)单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以要使结论成立,则h(1)=-e2-a+1≥0,h()=-e3-a+≥0,即e2-a≤1,e3-a≤,
解得a≥2,a≥3-ln,所以3-ln≤a<3;
(2)当=,即a=3时,h′(x)≥0恒成立,所以h(x)是增函数,又h(1)=-e-1+1>0,
故结论成立;??????????????????????????????
(3)当,即a>3时,
x(1,)(,)(,+∞)h′(x)+0-0+h(x)单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以要使结论成立,
则h(1)=-e2-a+1≥0,h()=-+2a-3≥0,即e2-a≤1,a2-8a+12≤0,
解得a≥2,2≤a≤6,所以3<a≤6;??????????????????????????????
综上所述,若a>2,当x≥1时,f(x)≥恒成立,实数a的取值范围是3-ln≤a≤6.????????????????????????????????????????????????????…(12分)解析分析:(Ⅰ)只需证明当a=2时f′(x)≥0恒成立即可;(Ⅱ)当x≥1时,f(x)≥恒成立,即(x-2)e2x-a-x2+3x-1≥0恒成立,设h(x)=(x-2)e2x-a-x2+3x-1(x≥1),从而转化为h(x)min≥0即可,利用导数可求得h(x)min,注意对a进行讨论;点评:本题考查利用导数研究函数单调性、求函数最值问题,考查不等式恒成立问题,考查学生分类讨论思想.
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