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已知函数f(x)=ex+aex(a∈R)(其中e是自然对数的底数)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/10/01 19:07:17
已知函数f(x)=e
(1)∵函数f(x)是实数集R上的奇函数,∴f(0)=0,∴1+a=0,解得a=-1.
∴f(x)=ex-e-x,经验证函数f(x)是R上的奇函数.
故a=-1适合题意.
(2)a=0时,y=ex在区间[0,1]上单调递增,适合题意;
当a≠0时,令t=ex,∵x∈[0,1],∴t∈[1,e].且t=ex单调递增,故y=|t+
a
t|在t∈[1,e]时递增.
当a>0时,函数y=t+
a
t在t∈[1,e]时单调递增,得
a≤1,∴0<a≤1.
当a<0时,y=t+
a
t在t∈[1,e]时单调递增恒成立,故∀t∈[1,e],t+
a
t≥0.
∴-1≤a<0.
综上可知:-1≤a≤1.
(3)∵f(x)+f′(x)=ex+
a
ex+ex−
a
ex=2ex,∴φ(x)=(x2-3x+3)ex,∴
φ ′(x)
φ(x)=x2-x.
要证明:对于任意的t>-2,总存在x0∈(-2,t),满足
ϕ′(x0)
ex0=
2
3(t−1)2.
等价于证明:对任意的t>-2,方程x2−x=
2
3(t−1)2在区间(-2,t)内有实数解.
令g(x)=x2−x−
2
3(t−1)2,
则g(-2)=6-
2
3(t−1)2=-
2
3(t+2)(t−4),g(t)=
1
3(t−1)(t+2).
所以①当t>4,或-2<t<1时,g(-2)g(t)<0,
∴g(x)=0在(-2,t)内有解,且只有一解.
②当1<t<4时,g(-2)>0,且g(t)>0,但g(0)=−
2
3(t−1)2<0,
∴g(x)=0在(-2,t)内有解,且由两解.
③当t=1时,有且只有一个解x=0;
当t=4时,有且只有一个解x=3.
综上所述:对于任意的t>-2,总存在x0∈(-2,t),满足
ϕ′(x0)
ex0=
2
3(t−1)2.
且当t≥4或-2<t≤1时,有唯一的x0适合题意;
当1<t<4时,有两个不同的x0适合题意.