问题 解答题

已知函数f(x)=e2x-1-2x.

(I)求函数f(x)的单调区间;

(II)设b∈R,求函数f(x)在区间[b,b+1]上的最小值.

答案

(I)因为f′(x)=2e2x-1-2.(2分)

令f′(x)=0,解得x=

1
2
.(3分)

当x变化时,f(x)与f′(x)的变化情况如下表:

x(-∞,  
1
2
)
1
2
(
1
2
,  +∞)
f′(x)-0+
f(x)极小值
(5分)

所以函数f(x)在(-∞,  

1
2
)上单调递减,在(
1
2
,  +∞)
上单调递增.(6分)

(II)当b+1≤

1
2
时,

因为函数f(x)在(b,b+1)上单调递减,

所以当x=b+1时,函数f(x)有最小值f(b+1)=e2b+1-2b-2.(8分)

b<

1
2
<b+1时,

因为函数f(x)在(b,  

1
2
)上单调递减,在(
1
2
,  b+1)
上单调递增,

所以当x=

1
2
时,函数f(x)有最小值f(
1
2
)=0
.(10分)

b≥

1
2
时,

因为函数f(x)在(b,b+1)上单调递增,

所以当x=b时,函数f(x)有最小值f(b)=e2b-1-2b.(12分)

综上,当b≤-

1
2
时,函数f(x)在[b,b+1]上的最小值为f(b+1)=e2b+1-2b-2;

-

1
2
<b<
1
2
时,函数f(x)在[b,b+1]上的最小值为f(
1
2
)=0

b≥

1
2
时,函数f(x)在[b,b+1]上的最小值为f(b)=e2b-1-2b.(13分)

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