设函数f(x)=x2+x-l,g(x)=ebx,其中P为自然对数的底.
(1)当b=-1时,求函数F(x)=f(x)?g(x)的极大、极小值;
(2)当b=-1时,求证:函数G(x)=f(x)+g(x)有且只有一个零点;
(3)若不等式g(x)≥ex对?x>0恒成立,求实数b的取值范围.
网友回答
(1)解:当b=-1时,?F(x)=(x2+x-1)e-x,
则F'(x)=(2x+1)e-x+(x2+x-1)?(-e-x)=-(x2-x-2)e-x=-(x+1)(x-2)e-x(2分)
令F'(x)=O,得x1=-1,x2=2.
当x变化时,F'(0)、F(x)的变化情况如下表:
(4分)
∴当x=-1时,F(x)极小值=-e:当x=2时,F(x)极大值=5e-2(6分)
(2)证:当b=-1时,G(x)=x2+x-l+e-x,显然G(O)=O,当b=-1时,G(x)=x2+x-l+e-x.(7分)
∵G’(x)=2x+l-e-x,则G”(x)=2+e-x>O,(8分)
∴G’(x)在R上是增函数,
∴当x<0时,G'(x)<G'(O)=O,G(x)单调递减,G(x)>G(0)=0;
当x>0时,G'(x)>G'(0)=O,G(x)单调递增,G(x)>G(0)=0.
故函数G(x)有且只有一个零点x=0.(注:或说明G(x)min=G(0)=O)(l0分)
(3)解:g(x)=ebx≥ex,等价于bx≥ln(ex)=1+lnx对?x>0恒成立,即对?x>0恒成立,
设,则b≥h(x)max(l2分)
而,令h'(x)=O,得x=1.
∵x∈(O,1)时,h'(x)>0:当x∈(1,+∞)时,h'(x)<O,
∴h(x)max=h(1)=l,
∴b≥l为所求.(14分)
解析分析:(1)当b=-1时,?F(x)=(x2+x-1)e-x,求出函数的导数,画出表格,判断函数的单调性,求出函数的极值(2)当b=-1时,G(x)=x2+x-l+e-x,当b=-1时,G(x)=x2+x-l+e-x,求出函数的导数,判断函数的单调性,判断函数的零点(3)g(x)=ebx≥ex,等价于bx≥ln(ex)=1+lnx对?x>0恒成立,即对?x>0恒成立,利用恒成立问题,求b的取值范围
点评:该题考查函数导数的求法,以及利用导数判断函数的单调性,切记要画图表,要会用最值求未知量的取值范围