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已知函数f(x)=e^x(e为自然对数的底数),g(x)=f(x)-f(-x)-(a+1/a)x

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解决时间 2021-03-08 05:25
已知函数f(x)=e^x(e为自然对数的底数),g(x)=f(x)-f(-x)-(a+1/a)x,x属R,a大于0
1:判断函数g(x)的奇偶性,并说明理由
2:求函数g(x)的单调递增区间
3证明对任意实数x1和x2,且x1不等x2,都有不等式f((x1+x2)\2)<(f(x1)-f(x2)\(x1-x2))<(f(x1)+f(x2))\2成立

第一问我会,第二问求不出导~
最佳答案
已知函数f(x)=e^x(e为自然对数的底数),g(x)=f(x)-f(-x)-(a+1/a)x,x属R,a大于0
1:判断函数g(x)的奇偶性,并说明理由
2:求函数g(x)的单调递增区间
3证明对任意实数x1和x2,且x1不等于x2,都有不等式
f[(x₁+x₂)/2]<[(f(x₁)-f(x₂)]/(x₁-x₂)]<[f(x₁)+f(x₂)]/2成立
解:(1)g(x)=e^x-e^(-x)-(a+1/a)x,定义域:(-∞,+∞)关于原点对称,且
g(-x)=e^(-x)-e^x+(a+1/a)x=-[e^x-e^(-x)-(a+1/a)x]=-g(x),∴g(x)是奇函数。
(2).g′(x)=e^x+e^(-x)-(a+1/a)=[e^(2x)+1]/e^x-(a+1/a)=[e^(2x)-(a+1/a)e^x+1]/e^x
=[e^(2x)-(a+1/a)e^x+a(1/a)]/e^x=(e^x-a)(e^x-1/a)]e^x
由于对任何x都有e^x>0,故g′(x)的符号取决于分子(e^x-a)(e^x-1/a)的符号。
当01/a,即xln(1/a)=-lna时,g′(x)>0,即函数g(x)
在区间(-∞,lna)∪(-lna,+∞)内单调增;lna 内单调减;
当a=1时,g′(x)=(e^x-1)²/e^x>0对任何x都成立,故函数g(x)在其全部定义域内单调增;
当a>1时,a>1/a,此时g(x)在(-∞,-lna)∪(lna,+∞)内单调增;在区间(-lna,lna)内单调减。
(3)设-∞ 在(x₂,x₁)内至少存在一点ξ,x₂<ξ 即有[f(x₁)-f(x₂)]/(x₁-x₂)=f′(ξ).
f(x)=e^x是单增函数,f′(x)=e^x,f′(ξ)=e^ξ, x₂<(x₁+x₂)/2 故f(x₂) 即有f[(x₁+x₂)/2]<[f(x₁)-f(x₂)]/(x₁-x₂)<[f(x₁)+f(x₂)]/2
全部回答
(ⅰ)因为f(x)=(x+a)ex, 所以f′(x)=(x+a+1)ex, 令f′(x)=0,得x=-a-1   当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下: x(-∞,-a-1)-a-1(-a-1,+∞) f′(x)-0+f(x)↘↗故f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞). (ⅱ)由(ⅰ),得f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞). 所以当-a-1≤0,即a≥-1时,f(x)在[0,4]上单调递增, 故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(0)=a;        当0<-a-1<4,即-5<a<-1时, f(x)在(0,-a-1)上单调递减,在(-a-1,4)上单调递增, 故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(-a-1)=-e-a-1; 当-a-1≥4,即a≤-5时,f(x)在(0,4)上单调递减, 故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(4)=(a+4)e4. 所以函数f(x)在[0,4]上的最小值为为f(x)min= a                (a≥−1)−e−a−1     (−5<a<−1)(a+4)e4    (a≤−5)
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