作业帮 > 综合 > 作业

已知函数f(x)=xe-x+(x-2)ex-a(e≈2.73).

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:2024/05/21 21:54:11
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)≥
x
(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)≥
x2−2x+1
ex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x1=
3
2,x2=
a
2,
(1)当1<
a
2<
3
2,即2<a<3时,
x (1,
a
2)
a
2 (
a
2,
3
2)
3
2 (
3
2,+∞)
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(
3
2)=-
1
2e3-a+
5
4≥0,即e2-a≤1,e3-a
5
2,
解得a≥2,a≥3-ln
5
2,所以3-ln
5
2≤a<3;
(2)当
a
2=
3
2,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
a
2>
3
2,即a>3时,
x (1,
3
2)