题目内容

已知函数f(x)=
ex
a
+
a
ex
(a>0,a∈R)是R上的偶函数.
(1)求a的值;
(2)证明函数f(x)在[0,+∞)上是增函数;
(3)设x∈[t,t+1],用含t的表达式表示函数f(x)在[t,t+1]上的最小值g(t),求g(t)的表达式.
考点:函数的最值及其几何意义,函数单调性的判断与证明,函数奇偶性的性质
专题:分类讨论,函数的性质及应用
分析:(1)利用f(-x)=f(x)恒成立,可求出a的值;
(2)先求出原函数的导数,判断当x>0时,导函数的符号即可;
(3)根据(1),(2)的结果先确定原函数的单调性,再讨论原函数在[t,t+1]上的单调性,从而求出最小值g(t).
解答: 解:(1)由题意f(x)=
ex
a
+
a
ex
,(a>0)且f(-x)=f(x)恒成立,
e-x
a
+
a
e-x
=
ex
a
+
a
ex
恒成立,化简得
1
aex
+aex
=
ex
a
+
a
ex
恒成立,∴a=
1
a
,解得a=1或-1(舍),
∴a=1.
(2)由(1)知f(x)=ex+
1
ex
f′(x)=ex-
1
ex

∵当x≥0,ex≥1,0<
1
ex
≤1

∴f′(x)≥0在[0,+∞)上恒成立,所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增.
(3)由(1)(2)可知,原函数在(-∞,0]上递减,在[0,+∞)上递增,且ymin=f(0)=2,
对于区间[t,t+1],
当t≤-1时,t+1≤0,原函数在[t,t+1]上递减,所以ymin=f(t+1)=et+1+
1
et+1

当-1<t≤0时,t<0≤t+1,原函数在[t,0]上递减,在[0,t+1]上递增,所以ymin=f(0)=2,
当t>0时,原函数在[t,t+1]上递增,所以ymin=f(t)=et+
1
et

综上g(t)=
et+1+
1
et+1
,t≤-1
2,-1<t≤0
et+
1
et
,t>0
点评:本题重点考查了函数奇偶性的定义、单调性的判断方法以及两者之间的关系,第三问类似于二次函数在指定区间上最值得求法,要注意按区间端点与增减区间的分界点0的关系进行讨论,讨论要做到不重不漏.
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