问题 解答题
设a>0,函数 f(x)=
ex
x2+a

(Ⅰ)求函数 f(x) 的单调区间;
(Ⅱ)当 x=
1
2
时,函数f(x) 取得极值,证明:对于任意的 x1,x2∈[
1
2
3
2
];|f(x1)-f(x2)|≤
3-e
3
a
答案

(Ⅰ)f′(x)=

ex(x2+a-2x)
(x2+a)2
=
ex[(x-1)2+a-1]
(x2+a)2
(3分)

(1)当a≥1时,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(-∞,+∞)上是增函数;

(2)当0<a<1时,令f′(x)>0,即(x-1)2+a-1>0,

解得x<1-

1-a
,活x>1+
1-a

因此,函数f(x)在区间(-∞,1-

1-a
)内单调递增,

在区间(1+

1-a
,+∞)内也单调递增.

令f′(x)<0,即(x-1)2+a-1<0,解得1-

1-a
<x<1+
1-a

因此,函数f(x)在区间(1-

1-a
,1+
1-a
)内单调递减.(8分)

(Ⅱ)当x=

1
2
时,函数f(x)取得极值,

即f′(

1
2
)=0,∴(
1
2
2+a-2×
1
2
=0,∴a=
3
4

由(Ⅰ)f(x)在(-∞,

1
2
)单调递增,

在(1,

3
2
)单调递减,(
3
2
,+∞)单调递增.

f(x)在x=

1
2
时取得极大值f(
1
2
)=
e

f(x)在x=

3
2
时取得极小值f(
3
2
)=
e
e
3

故在[

1
2
3
2
]上,f(x)的最大值是f(
1
2
)=
e

最小值是f(

3
2
e
e
3

对于任意的x1,x2∈[

1
2
3
2
],|f(x1)-f(x2)|≤
3-e
3
e
(14分)

单项选择题
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