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已知函数f(x)=eaxx2+xa+1a-3e249(a∈R,a≠0,),g(x)=bx(b∈R).当a>14时,求f的单调区间;当a=1时,

题文

已知函数f(x)=eaxx2+xa+1a-3e249(a∈R,a≠0,),g(x)=bx(b∈R).
(1)当a>14时,求f(x)的单调区间;
(2)当a=1时,若在区间[2,+∞)上存在一点x0,使得f(x0)<g(x0)成立,求b的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)f′(x)=eax(ax2-x+a-1a)(x2+xa+1a)2,因eax>0且a>14,故只需讨论ax2-x+a-1a的符号
所以 ①当a≥54时,f′(x)≥0,f(x)在区间(-∞,+∞)上为增函数
②当14<a<54时,令f′(x)=0解得x1=1-5-4a2a,x2=1+5-4a2a.
当x变化时,f'(x)和f(x)的变化情况如下表:
x(-∞,1-5-4a2a)1-5-4a2a(1-5-4a2a,1+5-4a2a)1+5-4a2a(1+5-4a2a,+∞)f'(x)+0-0+f(x)↗极大值↘极小值↗∴f(x)在(-∞,1-5-4a2a),(1+5-4a2a,+∞),为增函数,
f(x)在(1-5-4a2a,1+5-4a2a)为减函数.                           …(6分)
(2)考查反面情况:∀x∈[2,+∞),f(x)≥g(x)恒成立,
即h(x)=exx2+x+1-3e249-bx≥0在x∈[2,+∞)上恒成立.
首先h(2)=e27-3e249-2b≥0,即b≤2e249,其次,h′(x)=ex(x2-x)(x2+x+1)-b,考虑M(x)=ex(x2-x)(x2+x+1)
因M′(x)=ex(x2+x+1)[x3(x-2)+3x2+2x-1](x2+x+1)4>0在x∈[2,+∞)上恒成立,
所以M(x)≥M(2)=2e249,
所以当b≤2e249时,h′(x)=ex(x2-x)(x2+x+1)-b≥2e249-b≥0,故h(x)在x∈[2,+∞)上单调递增,
又h(2)≥0,所以h(x)=exx2+x+1-3e249-bx≥0在x∈[2,+∞)上恒成立,所以b≤2e249,
综上b>2e249…(14分)

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解析

eax(ax2-x+a-1a)(x2+xa+1a)2

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=eaxx2+xa+1a.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f(x)=eaxx2+xa+1a-3e249(a∈R,a≠0,),g(x)=bx(b∈R).当a>14时,求f的单调区间;当a=1时,
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f(x)=eaxx2+xa+1a-3e249(a∈R,a≠0,),g(x)=bx(b∈R).当a>14时,求f的单调区间;当a=1时,
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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