问题 解答题
已知函数f(x)=exg(x)=1+ax+
1
2
x2
,a∈R.
(1)设函数F(x)=f(x)-g(x),讨论F(x)的极值点的个数;
(2)若-2≤a≤1,求证:对任意的x1,x2∈[1,2],且x1<x2时,都有
g(x2)-g(x1)
f(x2)-f(x1)
a+2
3
答案

(1)F(x)=ex-1-ax-

1
2
x 2,F'(x)=ex-a-x,F''(x)=ex-1,令F''(x)=0,得x=0

当x∈(-∞,0)时,F''(x)<0,从而F′(x)在(-∞,0上单调递减,

当x∈(0,+∞)时,F''(x)>0,从而F′(x)在(0,+∞)上单调递增,

所以F′(x)min=F′(0)=1-a,

当F′(x)min=1-a≥0,即a≤1时,F′(x)≥0恒成立,F(x)的极值点个数为0;

当F′(x)min=1-a<0,即a>1时,(又x→-∞,F′(x)→+∞,x→+∞,F′(x)→+∞)F(x)的极值点个数为2个

(2)证明:

g(x2)-g(x1)
f(x2)-f(x1)
a+2
3
g(x2)-g(x1)<
a+2
3
(f(x2)-f(x1))
a+2
3
f(x1)-g(x1)<
a+2
3
f(x2)-g(x2)
G(x)=
a+2
3
ex-1-ax-
1
2
x2
在[1,2]上单调递增⇔G(x)=
a+2
3
ex-a-x≥0
在x∈[1,2]上恒成立

H(a)=

a+2
3
ex-a-x=(
ex
3
-1)a+
2
3
ex-x(-2≤a≤1),关于a是一次函数.

又H(-2)=2-x≥0,H(1)=ex-1-x≥0,(由F'(x)=ex-a-x≥1-a得)

所以G(x)=

a+2
3
ex-a-x≥0在x∈[1,2]上恒成立,所以,原命题成立.

单项选择题
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