高考数学 函数 200
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(I)求导,分析导函数的正负区间。
f(x)=e^x(e^x-2a-1)-(a+1)x
f'=e^x(e^x-2a-1)+e^2x-(a+1)
=e^x(2e^x-2a-1)-(a+1)=2(e^x)²-(2a+1)e^x-(a+1)
把e^x看成变量,是一个一元二次方程。
Δ=(2a+1)²+8(a+1)
=4a²+4a+1+8a+8
=4a²+12a+9
=(2a+3)²≥0
根e^x=[2a+1±(2a+3)]/4
e^x1=[2a+1+(2a+3)]/4=a+1;
e^x2=[2a+1-(2a+3)]/4=-1/2(不可能);
(1)a+1≤0,a≤-1,f'(x)=0无解,f'(x)>0,在全部定义域R上是增函数。
(2)a>-1,f'(x)=0有一个根,e^x=a+1,x=ln(a+1),
x≥ln(a+1),增函数;x<ln(a+1),减函数;
x=ln(a+1),e^x=a+1时,有最小值。
(II)最小值>0即可。
a≤-1,在全部定义域R上是增函数,
f(-∞)>0,
f(-∞)=0-(a+1)(-∞)=(a+1)∞,a+1>0,a>-1,矛盾,无解;
a>-1,f(x)min=f(ln(a+1))=(a+1)(a+1-2a-1)-(a+1)ln(a+1)
=-a(a+1)-(a+1)ln(a+1)
=-(a+1)(a+ln(a+1))>0
a+ln(a+1)<0,
h(a)=a+ln(a+1)
h'(a)=1+1/(a+1)>0,h(a)是增函数,a+1<1,-1<a<0时,ln(a+1)<0,a趋近于-1时,ln(a+1)趋近于-∞,因此a+ln(a+1)=0有唯一根。a=0,0+ln(0+1)=0,a=0是唯一根。
∴解是a>0
f(x)=e^x(e^x-2a-1)-(a+1)x
f'=e^x(e^x-2a-1)+e^2x-(a+1)
=e^x(2e^x-2a-1)-(a+1)=2(e^x)²-(2a+1)e^x-(a+1)
把e^x看成变量,是一个一元二次方程。
Δ=(2a+1)²+8(a+1)
=4a²+4a+1+8a+8
=4a²+12a+9
=(2a+3)²≥0
根e^x=[2a+1±(2a+3)]/4
e^x1=[2a+1+(2a+3)]/4=a+1;
e^x2=[2a+1-(2a+3)]/4=-1/2(不可能);
(1)a+1≤0,a≤-1,f'(x)=0无解,f'(x)>0,在全部定义域R上是增函数。
(2)a>-1,f'(x)=0有一个根,e^x=a+1,x=ln(a+1),
x≥ln(a+1),增函数;x<ln(a+1),减函数;
x=ln(a+1),e^x=a+1时,有最小值。
(II)最小值>0即可。
a≤-1,在全部定义域R上是增函数,
f(-∞)>0,
f(-∞)=0-(a+1)(-∞)=(a+1)∞,a+1>0,a>-1,矛盾,无解;
a>-1,f(x)min=f(ln(a+1))=(a+1)(a+1-2a-1)-(a+1)ln(a+1)
=-a(a+1)-(a+1)ln(a+1)
=-(a+1)(a+ln(a+1))>0
a+ln(a+1)<0,
h(a)=a+ln(a+1)
h'(a)=1+1/(a+1)>0,h(a)是增函数,a+1<1,-1<a<0时,ln(a+1)<0,a趋近于-1时,ln(a+1)趋近于-∞,因此a+ln(a+1)=0有唯一根。a=0,0+ln(0+1)=0,a=0是唯一根。
∴解是a>0
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