已知函数。(Ⅰ)设,讨论的单调性;(Ⅱ)若对任意恒

难度:简单 题型:解答题 来源:不详

题目

已知函数
(Ⅰ)设,讨论的单调性;
(Ⅱ)若对任意恒有,求的取值范围。

答案

(Ⅰ)f(x)在(-∞, -), (,1), (1,+∞)为增函数, f(x)在(-,)为减函数;(Ⅱ)a∈(-∞,2]时,对任意x∈(0,1)恒有f(x)>1。

解析

(Ⅰ)f(x)的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞).对f(x)求导数得 f "(x)= e-ax.  
(ⅰ)当a=2时, f "(x)= e-2x, f "(x)在(-∞,0), (0,1)和(1,+ ∞)均大于0,
所以f(x)在(-∞,1), (1,+∞).为增函数.
(ⅱ)当0<a<2时, f "(x)>0, f(x)在(-∞,1), (1,+∞)为增函数.
(ⅲ)当a>2时, 0<<1, 令f "(x)="0" ,解得x1= - , x2= .
当x变化时, f "(x)和f(x)的变化情况如下表:

x
(-∞, -)
(-,)
(,1)
(1,+∞)
f "(x)




f(x)




f(x)在(-∞, -), (,1), (1,+∞)为增函数,
f(x)在(-,)为减函数.
(Ⅱ)(ⅰ)当0<a≤2时, 由(Ⅰ)知: 对任意x∈(0,1)恒有f(x)>f(0)=1.
(ⅱ)当a>2时, 取x0= ∈(0,1),则由(Ⅰ)知 f(x0)<f(0)=1
(ⅲ)当a≤0时, 对任意x∈(0,1),恒有 >1且e-ax≥1,得
f(x)= e-ax≥ >1. 综上当且仅当a∈(-∞,2]时,对任意x∈(0,1)恒有f(x)>1.

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