已知函数f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R.

已知函数f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f′(x)>1,求证:f(x)<1.
zggztygc 1年前 已收到1个回答 举报

痞子妹妹 幼苗

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解题思路:(1)利用导数即可求得函数的单调区间;
(2)由f′(x)>1得(2-x2)e-x>1,即ex<2-x2,等价于x2+x-1<x+1-ex
先证:x+1≤ex,令g(x)=ex-(x+1),利用导数即可证得g(x)≥g(0)=0,即x+1≤ex,变形即可证得结论成立.

(1)∵f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R,
∴f′(x)=(2x+2)e-x-(x2+2x)e-x=(2-x2)e-x
∴由f′(x)>0得-
2<x<
2,故f(x)在(-
2,
2)上是增函数,
由f′(x)<0得x<-
2或x>
2,故f(x)在(-∞,-
2),(
2,+∞)上是减函数.
(2)由f′(x)>1得(2-x2)e-x>1,即ex<2-x2,等价于x2+x-1<x+1-ex
先证:x+1≤ex,令g(x)=ex-(x+1),有g′(x)=ex-1,
当x>0时,g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增;
当x<0时,g′(x)<0,g(x)在(-∞,0)上单调递减;
∴g(x)≥g(0)=0,即x+1≤ex
∴x2+x-1<x+1-ex≤0,
∴x2+x-1<0,由此得x2+2x<x+1,
∴x2+2x<x+1≤ex
∴(x2+2x)e-x<1,
即f(x)<1.

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;导数的运算.

考点点评: 本题主要考查利用导数判断函数的单调性及求函数最值问题,以及利用导数证明不等式成立问题,注意问题的转化划归,属中档题.

1年前

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