已知函式f x xe x x R1 求函式f x 的單調區間和極值

時間 2021-06-14 22:03:49

1樓:韓增民鬆

已知函式f(x)=xe^-x(x∈r)

(1)求函式f(x)的單調區間和極值

(2)已知函式y=g(x)的影象與函式y=f(x)的影象關於直線x=1對稱,證明x>1時,f(x)>g(x)(3)如果x1≠x2,且f(x1)=g(x2),證明x1+x2=2

(1)解析:∵函式f(x)=xe^(-x)令f’(x)=(1-x)e^(-x)=0==>x=1f’’(x)=(x-2)e^(-x)==>f’’(1)=-1/e<0∴f(x)在x=1處取極大值1/e

∴f(x)在x<1時,單調增;在x>1時單調減;

(2)證明:∵函式y=g(x)的影象與函式y=f(x)的影象關於直線x=1對稱

函式y=f(x)與y=f(2a-x)的影象關於直線x=a成軸對稱。

∵函式y=f(x)=xe^(-x)

∴y=g(x)=f(2-x)=(2-x)e^(x-2)∵x>1

設h(x)=xe^(-x)-(2-x)e^(x-2)令h’(x)=(1-x)e^(-x)-(1-x)e^(x-2)=(1-x)*[e^(-x)-e^(x-2)]>0

∴h(x)單調增,h(1)=e^(-1)-e^(-1)=0∴當x>1時,h(x)>0

∴f(x)>g(x)成立;

(3)證明:設x1≠x2,且f(x1)=g(x2)∵函式y=g(x)的影象與函式y=f(x)的影象關於直線x=1對稱∴x1與x2關於直線x=1對稱

即當x2>1>x1時1-x1=x2-1==>x1+x2=2當x1>1>x2時1-x2=x1-1==>x1+x2=2此問好象有點問題,當x1,x2在1的同一側時,x1+x2≠2

2樓:匿名使用者

(1)f'(x)=e^(-x) -x·e^(-x)=(1-x)·e^(-x)

令f'(x)>0,解得 x<1,即f(x)在(-∞,1)上是增函式,

同理,f(x)在(1,+∞)上是減函式。

(2)g(x)與f(x)關於x=1對稱,

則g(1+x)=f(1-x)=(1-x)·e^(x-1)

所以 g(x)=(2-x)·e^(x-2),g'(x)=(1-x)·e^(x-2)

,f'(x)-g'(x)=(1-x)·[e^(-x) -e^(x-2)]

令h(x)=e^(-x)-e^(x-2),則h'(x)=-e^(-x) -e^(x-2)<0,即h(x)是減函式,

所以,當x>1時,有h(x)0,

從而 f(x)-g(x)是[1,+∞)上的增函式,

所以 f(x)-g(x)>f(1)-g(1)=1/e -1/e=0

即f(x)>g(x)

(3)由(2)不難得出,當x<1時,有f(x)

若 x1≠x2,且f(x1)=g(x2),則x1,x2中一個小於1,一個大於1,不妨設

x1<1

從而 f(x1)=f(2-x2),x1,2-x2都屬於單調增區間(-∞,1),

從而 x1=2-x2,

即 x1+x2=2

3樓:匿名使用者

解答:(1)f′(x)=e^(-x)+x*【-e^(-x)】=(1-x)e(-x)

令f′(x)=0,則x=1

列表如下

x (-∞,1) 1 (1,+∞)

y' + 0 -

y 遞增 極小值 遞減

∴ f(x)在(-∞,1)內是增函式,在(1,+∞)內是減函式.

函式f(x)有極大值,為f(1),f(1)=1*^(-1)=1/e

(2)證明:

由已知,可得g(x)=f(2-x),

∴g(x)=(2-x)e^(x-2)

∴ g'(x)=-e^(x-2)+(2-x)*e^(x-2)=e^(x-2)(1-x)

f′(x)=e^(-x)+x*【-e^(-x)】=(1-x)e(-x)

建構函式f(x)=f(x)-g(x),

∴ f'(x)=f'(x)-g'(x)

∴ f'(x)=(x-1)*【e(2x-2)-1】*e(-x)

∵ x>1時,2x-2>0,∴ e^(2x-2)-1>0,

又∵ e(-x)>0,

∴ f′(x)>0,

∴函式f(x)在[1,+∞)是增函式.

又∵f(1)=e^(-1)-e^(-1)=0,

∴ x>1時,有f(x)>f(1)=0,

即f(x)>g(x).

(3)證明:

題目有誤

f(2)=2/e²

函式y=g(x)的影象與函式y=f(x)的影象關於直線x=1對稱

g(x)=(2-x)e^(x-2)

∴ g(x)在(1,+∞)內是減函式

當 x-->正無窮大,g(x)=(2-x)e^(x-2)-->負無窮大

g(1)=1/e>2/e²

∴ 在(1,+∞)上存在一個x0,使得 g(x0)=2/e²

又 g(2)=0≠2/e²

∴ x0≠2

即 g(x0)=f(2)

但 x0+2≠2

∴ 題目有誤。

4樓:李思堯

:∵函式f(x)=xe^(-x)

令f’(x)=(1-x)e^(-x)=0==>x=1f’’(x)=(x-2)e^(-x)==>f’’(1)=-1/e<0∴f(x)在x=1處取極大值1/e

∴f(x)在x<1時,單調增;在x>1時單調減;

(2)證明:∵函式y=g(x)的影象與函式y=f(x)的影象關於直線x=1對稱

函式y=f(x)與y=f(2a-x)的影象關於直線x=a成軸對稱。

∵函式y=f(x)=xe^(-x)

∴y=g(x)=f(2-x)=(2-x)e^(x-2)∵x>1

設h(x)=xe^(-x)-(2-x)e^(x-2)令h’(x)=(1-x)e^(-x)-(1-x)e^(x-2)=(1-x)*[e^(-x)-e^(x-2)]>0

∴h(x)單調增,h(1)=e^(-1)-e^(-1)=0∴當x>1時,h(x)>0

∴f(x)>g(x)成立;

(3)證明:設x1≠x2,且f(x1)=g(x2)∵函式y=g(x)的影象與函式y=f(x)的影象關於直線x=1對稱∴x1與x2關於直線x=1對稱

即當x2>1>x1時1-x1=x2-1==>x1+x2=2當x1>1>x2時1-x2=x1-1==>x1+x2=2

5樓:毒蠍

第三問打錯了,應該是x1+x2大於2,這是天津有一年的高考題,我們月考考的。。我用的是二階導。。不確定你能不能看懂。。求導之後再求導,根據二階導變化規律作圖,然後能證出來。