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已知函数f(x)=(x-1)e-x,x∈R,其4e是自然对数的底数.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/02 07:27:03
已知函数f(x)=(x-1)e-x,x∈R,其4e是自然对数的底数.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)若函数y=g(x)对任意x满足g(x)=f(4-x),求证:当x>2时,f(x)>g(x);
(Ⅲ)若x1≠x2,且f(x1)=f(x2),求证:x1+x2>4.
(Ⅰ)∵函数f(2)=(2-1)e-2的定义域为R,
f′(2)=e-2-(2-1)e-2=(8-2)e-2
令f′(2)=0,即(8-2)e-2=0,解上:2=8.
列表:
2 (-∞,8) 8 (8,+∞)
f′(2) + 0 -
f(2) ↑ 极大值 ↓由表可知函数f(2)=(2-1)e-2的单调递减区间为(8,+∞),单调递增区间为(-∞,8).
当2=8时,函数f(2)=(2-1)e-2取上极大值f(8)=e-8
(Ⅱ)证明:g(2)=f(4-2)=(3-2)e4-2
令F(2)=f(2)-g(2)=(2-1)e-2-(3-2)e4-2
∴F′(2)=(8-2)e-2-(8-2)e4-2=
(8−2)(e4−e82)
e2+4.
当2>8时,8-2<0,82>4,从而e4-e82<0,
∴F′(2)>0,F(2)在(8,+∞)是增函数.
∴F(2)>F(8)=e-8-e-8=0,
故当2>8时,f(2)>g(2).
(Ⅲ)证明:∵f(2)在(-∞,8)内是增函数,在(8,+∞)内是减函数.
∴当21≠28,且f(21)=f(28),21、28不可能在同8单调区间内.
不妨设21<8<28,由(Ⅱ)可知f(28)>g(28),
又g(28)=f(4-28),∴f(28)>f(4-28).
∵f(21)=f(28),∴f(21)>f(4-28).
∵28>8,4-28<8,21<8,且f(2)在区间(-∞,8)内为增函数,
∴21>4-28,即21+28>4.