已知函数f(x)=12e2x-ax(a∈R,e为自然对数的底数).(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)若a=1,函
已知函数f(x)=12e2x-ax(a∈R,e为自然对数的底数).(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)若a=1,函数g(x)=(x-m)f(x)-14e2x+x2+x在...
已知函数f(x)=12e2x-ax(a∈R,e为自然对数的底数).(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)若a=1,函数g(x)=(x-m)f(x)-14e2x+x2+x在区间(0,+∞)上为增函数,求整数m的最大值.
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(Ⅰ)定义域为(-∞,+∞),f′(x)=e2x-a,
当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;…(2分)
当a>0时,由f′(x)=0得x=
,且当x∈(?∞,
)时,f′(x)<0,
当x∈(
,+∞)时f′(x)>0,
所以f(x)在x∈(?∞,
)为减函数,在x∈(
,+∞)为增函数.…(4分)
(Ⅱ)当a=1时,g(x)=(x?m)(
e2x?x)?
e2x+x2+x,
若g(x)在区间(0,+∞)上为增函数,
则g′(x)=(x-m)(e2x-1)+x+1≥0在(0,+∞)恒成立,
即m≤
+x在(0,+∞)恒成立,
令h(x)=
+x,x∈(0,+∞);…(6分)
h′(x)=
,x∈(0,+∞);令L(x)=e2x-2x-3,
可知L(
)=e?4<0,L(1)=e2-5>0,
又当x∈(0,+∞)时L′(x)=2e2x-2>0,
所以函数L(x)=e2x-2x-3在x∈(0,+∞)只有一个零点,…(8分)
设为a,即e2a=2a+3,且a∈(
,1);
由上可知当x∈(0,a)时L(x)<0,即h′(x)<0;当x∈(a,+∞)时L(x)>0,即h′(x)>0,
所以h(x)=
+x,x∈(0,+∞),有最小值h(a)=
+a,…(10分)
将e2a=2a+3代入上式可得h(a)=
+a,又因为a∈(
,1),所以h(a)∈(1,
),
由于m≤h(x)恒成立,所以m≤h(a),又因为m为整数,
所以m≤1,所以整数m的最大值为1.…(12分)
当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;…(2分)
当a>0时,由f′(x)=0得x=
lna |
2 |
lna |
2 |
当x∈(
lna |
2 |
所以f(x)在x∈(?∞,
lna |
2 |
lna |
2 |
(Ⅱ)当a=1时,g(x)=(x?m)(
1 |
2 |
1 |
4 |
若g(x)在区间(0,+∞)上为增函数,
则g′(x)=(x-m)(e2x-1)+x+1≥0在(0,+∞)恒成立,
即m≤
x+1 |
e2x?1 |
令h(x)=
x+1 |
e2x?1 |
h′(x)=
e2x(e2x?2x?3) |
(e2x?1)2 |
可知L(
1 |
2 |
又当x∈(0,+∞)时L′(x)=2e2x-2>0,
所以函数L(x)=e2x-2x-3在x∈(0,+∞)只有一个零点,…(8分)
设为a,即e2a=2a+3,且a∈(
1 |
2 |
由上可知当x∈(0,a)时L(x)<0,即h′(x)<0;当x∈(a,+∞)时L(x)>0,即h′(x)>0,
所以h(x)=
x+1 |
e2x?1 |
a+1 |
e2a?1 |
将e2a=2a+3代入上式可得h(a)=
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
由于m≤h(x)恒成立,所以m≤h(a),又因为m为整数,
所以m≤1,所以整数m的最大值为1.…(12分)
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