设函数f(x)=xex,(I)求f(x)的单调区间并解不等式f(x2-1)>f(2x2-4x+1)
设函数f(x)=xex,(I)求f(x)的单调区间并解不等式f(x2-1)>f(2x2-4x+1);(II)当x≤-1时,f(x)≤1/kf(k/x)有解,求k的取值范围...
设函数f(x)=xex,(I)求f(x)的单调区间并解不等式f(x2-1)>f(2x2-4x+1);(II)当x≤-1时,f(x)≤1/kf(k/x)有解,求k的取值范围
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f(x)=xe^x
f'(x)=e^x+xe^x
驻点:x=-1
x<-1,f'(x)<0 f(x)单调递减,x>-1,f'(x)>0 f(x)单调递增
f(x²-1)>f(2x²-4x+1)
当x>-1 x²-1>2x²-4x+1→-x²+4x-2<0→2-√2<x<2+√2
当x<-1 x²-1<2x²-4x+1→x²-4x+2>0 无解
∴解集:x∈(2-√2,<2+√2)
(II)x≤-1
f(x)-(1/k)f(k/x)=xe^x-(1/k)·(k/x)e^(k/x)=xe^x-e^(k/x)/x=[x²e^x-e^(k/x)]/x
不等式成立,分母x<0→分子x²e^x-e^(k/x)≥0
令g(x)=x²e^x-e^(k/x)
g'(x)=(2x+1)e^x+(k/x²)·e^(k/x)
k<0,g'(x)<0 g(x)单调递减
lim(x→-∞)g(x)=0,无解
k>0,驻点:-x²(2x+1)e^x/k=e^(k/x) 为极大值点
极值=(kx²+2x³+x²)e^x/k
令t(x)=2x³+(k+1)x²
极大值点x₀=-(k+1)/3
极大值=-(k+1)³/27+(k+1)³/9>0
当k≥2时,x₀≤-1 区间在包含极大值点,有解
k<2时,x₀>-1 区间在极大值点左侧,单调递增
∵g(-1)=e^(-1)-e^(-k)
k<1,g(x)≤g(-1)<0,无解
综上k≥1
f'(x)=e^x+xe^x
驻点:x=-1
x<-1,f'(x)<0 f(x)单调递减,x>-1,f'(x)>0 f(x)单调递增
f(x²-1)>f(2x²-4x+1)
当x>-1 x²-1>2x²-4x+1→-x²+4x-2<0→2-√2<x<2+√2
当x<-1 x²-1<2x²-4x+1→x²-4x+2>0 无解
∴解集:x∈(2-√2,<2+√2)
(II)x≤-1
f(x)-(1/k)f(k/x)=xe^x-(1/k)·(k/x)e^(k/x)=xe^x-e^(k/x)/x=[x²e^x-e^(k/x)]/x
不等式成立,分母x<0→分子x²e^x-e^(k/x)≥0
令g(x)=x²e^x-e^(k/x)
g'(x)=(2x+1)e^x+(k/x²)·e^(k/x)
k<0,g'(x)<0 g(x)单调递减
lim(x→-∞)g(x)=0,无解
k>0,驻点:-x²(2x+1)e^x/k=e^(k/x) 为极大值点
极值=(kx²+2x³+x²)e^x/k
令t(x)=2x³+(k+1)x²
极大值点x₀=-(k+1)/3
极大值=-(k+1)³/27+(k+1)³/9>0
当k≥2时,x₀≤-1 区间在包含极大值点,有解
k<2时,x₀>-1 区间在极大值点左侧,单调递增
∵g(-1)=e^(-1)-e^(-k)
k<1,g(x)≤g(-1)<0,无解
综上k≥1
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