问题 解答题

设函数f(x)=ex+sinx,g(x)=ax,F(x)=f(x)-g(x)。

(Ⅰ)若x=0是F(x)的极值点,求a的值;

(Ⅱ)当a=1时,设P(x1,f(x1)),Q(x2,g(x2))(x1>0,x2>0),且PQ//x轴,求P、Q两点间的最短距离;

(Ⅲ)若x≥0时,函数y=F(x)的图象恒在y=F(-x)的图象上方,求实数a的取值范围.

答案

解:(Ⅰ)F(x)=ex+sinx-ax,

因为x=0是F(x)的极值点,所以,

又当a=2时,若x<0,;若 x>0,

∴x=0是F(x)的极小值点,

∴a=2符合题意。

(Ⅱ)∵a=1,且PQ∥x轴,由f(x1)=g(x2)得

所以,

,当x>0时恒成立,

∴x∈[0,+∞时,h(x)的最小值为h(0)=1,

∴|PQ|min=1。

(Ⅲ)令

因为,当x≥0时恒成立,

所以函数S(x)在上单调递增,

∴S(x)≥S(0)=0当x∈[0,+∞)时恒成立;

因此,函数上单调递增,

当x∈[0,+∞)时,恒成立;

当a≤2时,在[0,+∞)单调递增,即

故a≤2时F(x)≥F(-x)恒成立,

当a>2时,

又∵上单调递增,

∴总存在使得在区间

导致递减,

∴当时,这与恒成立不符,

不合题意,

综上,a的取值范围是

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