问题 解答题
设函数f(x)=exμ(x),
(I)若μ(x)=x2-
5
2
x+2的极小值;
(Ⅱ)若μ(x)=x2+ax-3-2a,设a>0,函数g(x)=(a2+14)ex+4,若存在ξ1,ξ2∈[0,4]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<1成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)f(x)=exμ(x)=(x2-

5
2
x+2)exf′(x)=ex(x2-
1
2
x-
1
2
)

令f'(x)=0,得x=-

1
2
或x=1.

由f'(x)>0,得x<-

1
2
或x>1,此时函数递增.

f'(x)<0,得-

1
2
<x<1,此时函数递减.

所以当x=1时,函数取得极小值f(1)=

1
2
e.

(Ⅱ)f(x)=exμ(x)=(x2+ax-3-2a)ex,函数的导数为f'(x)=ex[x2+(a+2)-(3+a)]=ex(x-1)(x+3+a).

当a>0时,f(x)在区间(0,1)上的单调递减,在区间(1,4)上单调递增,

∴函数f(x)在区间[1,4]上的最小值为f(1)=-(a+2)e.

又∵f(0)=-(2a+3)<0,f(4)=(2a+13)e4>0,

∴函数f(x)在区间[0,4]上的值域是[f(1),f(4)],即[-(a+2)e,(2a+13)e4](7分)

又g(x)=(a2+14)ex+4在区间[0,4]上是增函数,

且它在区间[0,4]上的值域是[(a2+14)e4,(a2+14)e8](9分)

∵(a2+14)e4-(2a+13)e4=(a2-2a+1)e4=(a-1)2e4≥0,

∴若存在ξ1,ξ2∈[0,4]使得|f(ξ1)-g(ξ2)|<1成立,只需要(a2+14)e4-(2a+13)e4<1即可,

即(a-1)2e4<1,(a-1)2

1
e4
,解得1-
1
e2
<a<1+
1
e2
,即a的取值范围(1-
1
e2
,1+
1
e2
)

判断题
问答题