题目内容
已知函数f(x)=e2x-1-2x.
(I)求函数f(x)的单调区间;
(II)设b∈R,求函数f(x)在区间[b,b+1]上的最小值.
(I)求函数f(x)的单调区间;
(II)设b∈R,求函数f(x)在区间[b,b+1]上的最小值.
分析:(I)求导函数,利用导数的正负,可得函数的单调区间;
(II)分类讨论,求导数,确定函数的单调性,即可求函数f(x)在区间[b,b+1]上的最小值.
(II)分类讨论,求导数,确定函数的单调性,即可求函数f(x)在区间[b,b+1]上的最小值.
解答:解:(I)因为f′(x)=2e2x-1-2.(2分)
令f′(x)=0,解得x=
.(3分)
当x变化时,f(x)与f′(x)的变化情况如下表:
(5分)
所以函数f(x)在(-∞,
)上单调递减,在(
, +∞)上单调递增.(6分)
(II)当b+1≤
时,
因为函数f(x)在(b,b+1)上单调递减,
所以当x=b+1时,函数f(x)有最小值f(b+1)=e2b+1-2b-2.(8分)
当b<
<b+1时,
因为函数f(x)在(b,
)上单调递减,在(
, b+1)上单调递增,
所以当x=
时,函数f(x)有最小值f(
)=0.(10分)
当b≥
时,
因为函数f(x)在(b,b+1)上单调递增,
所以当x=b时,函数f(x)有最小值f(b)=e2b-1-2b.(12分)
综上,当b≤-
时,函数f(x)在[b,b+1]上的最小值为f(b+1)=e2b+1-2b-2;
当-
<b<
时,函数f(x)在[b,b+1]上的最小值为f(
)=0;
当b≥
时,函数f(x)在[b,b+1]上的最小值为f(b)=e2b-1-2b.(13分)
令f′(x)=0,解得x=
1 |
2 |
当x变化时,f(x)与f′(x)的变化情况如下表:
x | (-∞,
|
|
(
| ||||||
f′(x) | - | 0 | + | ||||||
f(x) | 极小值 |
所以函数f(x)在(-∞,
1 |
2 |
1 |
2 |
(II)当b+1≤
1 |
2 |
因为函数f(x)在(b,b+1)上单调递减,
所以当x=b+1时,函数f(x)有最小值f(b+1)=e2b+1-2b-2.(8分)
当b<
1 |
2 |
因为函数f(x)在(b,
1 |
2 |
1 |
2 |
所以当x=
1 |
2 |
1 |
2 |
当b≥
1 |
2 |
因为函数f(x)在(b,b+1)上单调递增,
所以当x=b时,函数f(x)有最小值f(b)=e2b-1-2b.(12分)
综上,当b≤-
1 |
2 |
当-
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
当b≥
1 |
2 |
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
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