已知函数f(x)=(x2-3x+3)•ex. (Ⅰ)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[-2,t]上为单调函数; (2)当t>-2时,判断f(-2)和f(t)的大小,并说明理由; (3)求证:当1<t<4时,关于x的方程:
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(1)因为f′(x)=(2x-3)ex+(x2-3x+3)ex,
由f′(x)>0⇒x>1或x<0,
由f′(x)<0⇒0<x<1,
∴函数f(x)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,
要使函数f(x)在[-2,t]上为单调函数,则-2<t≤0,
(2))①若-2<t≤0,则f(x)在[-2,t]上单调递增,∴f(t)>f(-2);
②若0<t<1,则f(x)在[-2,0]上单调递增,在[0,t]上单调递减
又f(-2)=13e-2,f(1)=e,∴f(t)≥f(1)>f(-2);
③若t>1,则f(x)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减
∴f(t)>f(1)>f(-2),
综上,f(t)>f(-2).
(3)证:∵f′(x0) ex0
-x0,∴=x 20
=f′(x0) ex0
(t-1)2,即为x02-x0=2 3
(t-1)2,2 3
令g(x)=x2-x-
(t-1)2,从而问题转化为证明方程g(x)=x2-x-2 3
(t-1)2=0在[-2,t](1<t<4)上总有两个不同的解2 3
因为g(-2)=6-
(t-1)2=-2 3
(t-4)(t+2),g(t)=t(t-1)-2 3
(t-1)2=2 3
(t+2)(t-1),1 3
所以当1<t<4时,g(-2)>0且g(t)>0,
但由于g(0)=-
(t-1)2<0,所以g(x)=0在(-2,t)上有解,且有两解,4 3