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已知函数f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R.

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/11 12:24:46
已知函数f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f′(x)>1,求证:f(x)<1.
已知函数f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R.
(1)∵f(x)=(x2+2x)e-x,x∈R,
∴f′(x)=(2x+2)e-x-(x2+2x)e-x=(2-x2)e-x
∴由f′(x)>0得-
2<x<
2,故f(x)在(-
2,
2)上是增函数,
由f′(x)<0得x<-
2或x>
2,故f(x)在(-∞,-
2),(
2,+∞)上是减函数.
(2)由f′(x)>1得(2-x2)e-x>1,即ex<2-x2,等价于x2+x-1<x+1-ex
先证:x+1≤ex,令g(x)=ex-(x+1),有g′(x)=ex-1,
当x>0时,g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增;
当x<0时,g′(x)<0,g(x)在(-∞,0)上单调递减;
∴g(x)≥g(0)=0,即x+1≤ex
∴x2+x-1<x+1-ex≤0,
∴x2+x-1<0,由此得x2+2x<x+1,
∴x2+2x<x+1≤ex
∴(x2+2x)e-x<1,
即f(x)<1.