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已知函数f(x)=(x3+3x2+ax+b)e-x.

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/30 22:24:45
已知函数f(x)=(x3+3x2+ax+b)e-x
(1)如a=b=-3,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在(-∞,α),(2,β)单调增加,在(α,2),(β,+∞)单调减少,证明:β-α>6.
已知函数f(x)=(x3+3x2+ax+b)e-x.
(Ⅰ)当a=b=-3时,f(x)=(x3+3x2-3x-3)e-x
故f′(x)=-(x3+3x2-3x-3)e-x+(3x2+6x-3)e-x=-e-x(x-3-9x)=-x(x-3)(x+3)e-x
当x<-3或0<x<3时,f′(x)>0;
当-3<x<0或x>3时,f′(x)<0.
从而f(x)在(-∞,-3),(0,3)单调增加,在(-3,0),(3,+∞)单调减少;
(Ⅱ)f′(x)=-(x3+3x2+ax+b)e-x+(3x2+6x+a)e-x=-e-x[x3+(a-6)x+b-a].
由条件得:f′(2)=0,即23+2(a-6)+b-a=0,故b=4-a,
从而f′(x)=-e-x[x3+(a-6)x+4-2a].
因为f′(α)=f′(β)=0,
所以x3+(a-6)x+4-2a=(x-2)(x-α)(x-β)=(x-2)(x2-(α+β)x+αβ).
将右边展开,与左边比较系数得,α+β=-2,αβ=a-2.
故β−α=
(β+α)2−4αβ=
12−4a.,
又(β-2)(α-2)<0,即αβ-2(α+β)+4<0.由此可得a<-6.
于是β-α>6.