已知函数 f(x)= e x x 2 +x+1 - 3 e 2 49 (e是自然对数的底数),g(x)=ax(a是实数)

1个回答

  • (I)∵ f(x)=

    e x

    x 2 +x+1 -

    3 e 2

    49 ∴ f′(x)=

    e x ( x 2 -x)

    ( x 2 +x+1) 2

    由 f′(x)=

    e x ( x 2 -x)

    ( x 2 +x+1) 2 >0 ,解得x<0或x>1

    由 f′(x)=

    e x ( x 2 -x)

    ( x 2 +x+1) 2 <0 ,解得0<x<1

    函数f(x)的单调递增区间为:(-∞,0)和(1,+∞)

    函数f(x)的单调递减区间为:(0,1)

    (Ⅱ)考察反面情况:∀x∈[2,+∞),f(x)≥g(x)恒成立

    即 h(x)=

    e x

    x 2 +x+1 -

    3 e 2

    49 -ax≥0 在x∈[2,+∞)上恒成立

    首先 h(2)=

    e 2

    7 -

    3 e 2

    49 -2a≥0 ,即 a≤

    2 e 2

    49

    其次, h′(x)=

    e x ( x 2 -x)

    ( x 2 +x+1) 2 -a 考虑 M(x)=

    e x ( x 2 -x)

    ( x 2 +x+1) 2

    ∵ M′(x)=

    e x ( x 2 +x+1)[ x 3 (x-2)+3 x 2 +2x-1]

    ( x 2 +x+1) 4 >0 在x∈[2,+∞)上恒成立

    ∴ M(x)≥M(2)=

    2 e 2

    49 ∴当 a≤

    2 e 2

    49 时, h′(x)=

    e x ( x 2 -x)

    ( x 2 +x+1) 2 -a≥

    2 e 2

    49 -a≥0

    ∴h(x)在x∈[2,+∞)上递增,又h(2)≥0

    ∴ h(x)=

    e x

    x 2 +x+1 -

    3 e 2

    49 -ax≥0 在x∈[2,+∞)上恒成立,故 a≤

    2 e 2

    49

    ∴原题的结论为: a>

    2 e 2

    49