问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)设函数g(x)=xf(x)+tf'(x)+e-x(t∈R).是否存在实数a、b、c∈[0,1],使得g(a)+g(b)<g(c)?若存在,求实数t的取值范围;若不存在,请说明理由. |
答案
(Ⅰ)f/(x)=-x ex
当x≥0时,f/(x)=
≤0,函数在区间(0,+∞)上为减函数;当x<0时,f/(x)=-x ex
> 0,函数在区间(-∞,0)上为增函数-x ex
(Ⅱ)假设存在a,b,c∈[0,1]使得g(a)+g(b)<g(c),2[g(x)]min<[g(x)]max
∵g(x)=
,∴g/(x)=x2+(1-t)x+1 ex -(x-t)(x-1) ex
①当t≥1时,g′(x)≤0,g(x)在[0,1]上单调递减,∴2g(1)<g(0)即2•
<1得t>3-3-t e
>1e 2
②当t≤0时,g′(x)≥0,g(x)在[0,1]上单调递增,∴2g(0)<g(1)即2<
得t<3-2e<0,3-t e
③当0<t<1时,在x∈[0,t),
g′(x)<0,g(x)在[0,t]上单调递减,
在x∈(t,1],g′(x)>0,g(x)在[t,1]上单调递增,
此时g(x)的最小值为g(t),最大值为max{g(0),g(1)},
∴2g(t)<max{g(0),g(1)},即2×
<•max{1,t+1 et
}(★) …(13分)3-t e
由(1)知f(t)=
在t∈[0,1]上单调递减,故2×t+1 et
≥t+1 et
,而4 e
≤3-t e
,∴不等式(★)无解 …(15分)3 e
综上所述,存在t∈(-∞,3-2e)∪(3-
,+∞),使得命题成立.e 2