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已知x=3是函数f(x)=(x2+ax-2a-3)e3-x的极值点. (1)求f...

已知x=3是函数f(x)=(x2+ax-2a-3)e3-x的极值点.
(1)求f(x)的单调区间(用a表示);
(2)设a>0,g(x)=(a2+8)ex,若存在ξ1,ξ2∈[0,4]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<3成立,求a的取值范围.
(1)先求导函数,利用x=3是函数f(x)的极值点,可得-(a+1)≠3即a≠-4,进而分a>-4与a<-4,分类讨论,研究函数的单调性; (2)分别求出gmin(x)与fmax(x),再将问题等价转化为:若存在ξ1,ξ2∈[0,4]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<3,只要gmin(x)-fmax(x)<3即可,从而解不等式,即可求出a的取值范围. 【解析】 (1)f′(x)=(2x+a)e3-x+(x2+ax-2a-3)(-1)e3-x =[-x2+(2-a)x+3a+3]e3-x=-[x2+(a-2)x-3(a+1)]e3-x =-(x-3)[x+(a+1)]e3-x…(3分) ∵x=3是函数f(x)的极值点 ∴-(a+1)≠3即a≠-4 (i)当-(a+1)<3即a>-4时 当x∈(-∞,-a-1]和[3,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)单调递减 当x∈(-a-1,3)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.…(5分) (ii)当-(a+1)>3即a<-4时 当x∈(-∞,3]和[-a-1,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)单调递减 当x∈(3,-a-1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.…(7分) (2)∵a>0,∴-(a+1)<0 ∴当x∈[0,3]时f(x)单调递增,当x∈[3,4]时f(x)单调递减 ∴当x∈[0,4]时,fmax(x)=f(3)=a+6…(9分) ∵g(x)=(a2+8)ex在x∈[0,4]时是增函数,gmin(x)=g(0)=a2+8…(11分) 又∵ ∴gmin(x)>fmax(x),∴当x∈[0,4]时,g(x)>f(x)恒成立. ∴若存在ξ1,ξ2∈[0,4]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<3 只要gmin(x)-fmax(x)<3即可…(14分) 即 所以a的取值范围为.…(15分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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