• 已知函数f(x)=x22+ax+b,其中a、b∈R,g(x)=ex(e是自然对数的底).(1)当b<a<1,f(1)=0,且函数y=2f(x)+1的零点,证明:-32<b≤-12;(2)当b=1时,若不等式f(x)≤g(x)在x∈(12,+∞)恒成立,求a的取值范围.试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      已知函数f(x)=
      x2
      2
      +ax+b,其中a、b∈R,g(x)=ex(e是自然对数的底).
      (1)当b<a<1,f(1)=0,且函数y=2f(x)+1的零点,证明:-
      3
      2
      <b≤-
      1
      2

      (2)当b=1时,若不等式f(x)≤g(x)在x∈(
      1
      2
      ,+∞)恒成立,求a的取值范围.

      试题解答


      见解析
      解:(I)由f(1)=0,得a=-
      2b+1
      2

      又b<a<1,
      ∴b<-
      2b+1
      2
      <1,
      解得-
      3
      2
      <b<-
      1
      4

      且函数y=2f(x)+1的零点,即x
      2+2ax+2b+1=0有实根
      ∴△=4a
      2-4(2b+1)≥0
      将a=-
      2b+1
      2
      代入化简得:4b2-4b-3≥0
      解得b≤-
      1
      2
      或b≥
      3
      2

      由①②得-
      3
      2
      <b≤-
      1
      2


      (II)当b=1时,f(x)=
      x2
      2
      +ax+1,由式f(x)≤g(x),
      得ax≤e
      x-
      1
      2
      x2-1在x∈(
      1
      2
      ,+∞)恒成立,
      即a≤
      ex-
      1
      2
      x2-1
      x
      在x∈(
      1
      2
      ,+∞)恒成立,
      令g(x)=
      ex-
      1
      2
      x2-1
      x
      ,则g′(x)=
      ex(x-1)-
      1
      2
      x2+1
      x2

      令h(x)=e
      x(x-1)-
      1
      2
      x2+1,则h'(x)=x(ex-1)
      ∵x∈(
      1
      2
      ,+∞)
      ∴h′(x)>0
      即h(x)在(
      1
      2
      ,+∞)上单调递增
      ∴h(x)≥h(
      1
      2
      )=
      7
      8
      -
      e
      2
      >0
      ∴g'(x)>0
      ∴g(x)在x∈(
      1
      2
      ,+∞)单调递增
      则g(x)≥g(
      1
      2
      )=
      e
      1
      2
      -
      1
      8
      -1
      1
      2
      =2
      e
      -
      9
      4

      故a≤2
      e
      -
      9
      4
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