设x=3是函数f(x)=e3(x2+ax+b)ex,(a>0,x∈R)的一个极值点.(1)求a与b的关系式(用a表示b),并求f(
设x=3是函数f(x)=e3(x2+ax+b)ex,(a>0,x∈R)的一个极值点.(1)求a与b的关系式(用a表示b),并求f(x)的单调递增区间;(2)设g(x)=(...
设x=3是函数f(x)=e3(x2+ax+b)ex,(a>0,x∈R)的一个极值点.(1)求a与b的关系式(用a表示b),并求f(x)的单调递增区间;(2)设g(x)=(a2+254)ex,若存在x1,x2∈[0,4]使得|f(x1)-g(x2)|<1成立,求实数a的取值范围.
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(1)∵f(x)=
,(x∈R),
∴f′(x)=
,
∵函数f(x)=
,(a>0,x∈R)的一个极值点是x=3.
∴f′(3)=
=0,
∴b=-2a-3,
∵a>0,令f′(x)=
>0,
即x2-(2-a)x-(3+1)a<0
解得:-1-a<x<3,
所以f(x)的单调递增区间是:[-1-a,3];
(2)由(1)可得,函数f(x)在[0,3]上单调递增,在[3,4]上单调递减,
∴fmax(x)=f(3)=a+6,且f(0)=?(2a+3)e3<f(4)=
∴函数f(x)在x∈[0,4]的值域为[-(2a+3)e3,a+6],
又g′(x)=(a2+
)ex>0,
∴g(x)在[0,4]上单调递增,
故g(x)在x∈[0,4]的值域为[a2+
,(a2+
)e4],
若存在x1,x2∈[0,4]使得|f(x1)-g(x2)|<1成立,
等价于|fmax(x)-gmin(x)|<1或|gmax(x)-fmin(x)|<1,
又∵a2+
≥a+6,
于是:
e3(x2+ax+b) |
ex |
∴f′(x)=
e3(?x2+2x?ax+a?b) |
ex |
∵函数f(x)=
e3(x2+ax+b) |
ex |
∴f′(3)=
e3(?32+2×3?3a+a?b) |
e3 |
∴b=-2a-3,
∵a>0,令f′(x)=
e3(?x2+2x?ax+3a+3) |
ex |
即x2-(2-a)x-(3+1)a<0
解得:-1-a<x<3,
所以f(x)的单调递增区间是:[-1-a,3];
(2)由(1)可得,函数f(x)在[0,3]上单调递增,在[3,4]上单调递减,
∴fmax(x)=f(3)=a+6,且f(0)=?(2a+3)e3<f(4)=
e3(13+2a) |
e4 |
∴函数f(x)在x∈[0,4]的值域为[-(2a+3)e3,a+6],
又g′(x)=(a2+
25 |
4 |
∴g(x)在[0,4]上单调递增,
故g(x)在x∈[0,4]的值域为[a2+
25 |
4 |
25 |
4 |
若存在x1,x2∈[0,4]使得|f(x1)-g(x2)|<1成立,
等价于|fmax(x)-gmin(x)|<1或|gmax(x)-fmin(x)|<1,
又∵a2+
25 |
4 |
于是:
|
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