问题
解答题
已知函数f(x)=x2ex-1-
(I)讨论函数f(x)的单调性; (II)设函数g(x)=
|
答案
(I)函数f(x)的定义域为R,f'(x)=(ex-1-1)(x2+2x)=x(x+2)(ex-1-1)
令f'(x)=0,可得ex-1-1=0或x2+2x=0,即x1=-2,x2=0,x3=1
列表如下:
x | (-∞,-2) | (-2,0) | (0,1) | (1,+∞) |
f'(x) | - | + | - | + |
f(x) | ↓ | ↑ | ↓ | ↑ |
(II)设函数h(x)=f(x)-g(x)=x2ex-1-x3=x2(ex-1-x),
又设函数ϕ(x)=ex-1-x,x∈R,则ϕ'(x)=ex-1-1,
所以当x∈(-∞,1)时,ϕ'(x)<0,此时ϕ(x)为减函数;
当x∈(1,+∞)时,ϕ'(x)>0,此时ϕ(x)为增函数,
因而ϕ(x)≥ϕ(1)=0恒成立(等号仅当x=1处取得)
综上,当x=0或1时,h(x)=0,即f(x)=g(x);
当x≠0,且x≠1时,h(x)>0,即f(x)>g(x).…(12分)