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已知函数f=xe-x+ex-a.当a=2时,证明函数f在R上是增函数;若a>2时,当x≥1时,f≥x2-

题文

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)≥x2-2x+1ex恒成立,求实数a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(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+1ex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=32,x2=a2,
(1)当1<a2<32,即2<a<3时,
x(1,a2)a2(a2,32)32(32,+∞)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(32)=-12e3-a+54≥0,即e2-a≤1,e3-a≤52,
解得a≥2,a≥3-ln52,所以3-ln52≤a<3;
(2)当a2=32,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a2>32,即a>3时,
x(1,32)32(32,a2)a2(a2,+∞)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(a2)=-a24+2a-3≥0,即e2-a≤1,a2-8a+12≤0,
解得a≥2,2≤a≤6,所以3<a≤6;                              
综上所述,若a>2,当x≥1时,f(x)≥x2-2x+1ex恒成立,实数a的取值范围是3-ln52≤a≤6.                                                    …(12分)

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解析

x2-2x+1ex

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=xe-x+(x-2)e.....”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=xe-x+ex-a.当a=2时,证明函数f在R上是增函数;若a>2时,当x≥1时,f≥x2-
  ==> 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=xe-x+ex-a.当a=2时,证明函数f在R上是增函数;若a>2时,当x≥1时,f≥x2-
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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