已知函数f(x)=2ex1+ax2(e为自然对数的底数).(I )若函数f(x)有极值,求实数a的取值范围;(II)

2025-04-24 15:47:57
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回答1:

(Ⅰ)解:由f(x)=

2ex
1+ax2
,可得f′(x)=
2ex(1+ax2?2ax)
(1+ax2)2
,….(2分)
依题意,需方程1+ax2-2ax=0在x∈R上有两个不等实根,
则:
a≠0
△=4a2?2a>0
,…(4分)
解得:a>1或a<0.…(5分)
(Ⅱ)证明:若a=1,f(x)=
2ex
1+x2

∴f(x)-
2x2?mx+2
1+x2
=
2ex?2x2+mx?2
1+x2

设h(x)=2ex-2x2+mx-2,∴h′(x)=2ex-4x+m,
设g(x)=2ex-4x+m(x>0),g′(x)=2ex-4,…(7分)
令g′(x)<0,则0<ln2;令g′(x)>0,则x>ln2;
∴函数g(x)在(0,ln2)上单调减,在(ln2,+∞)上单调增,
∴g(x)min=g(ln2)=4-4ln2+m,
∴h′(x)≥4-4ln2+m,…(9分)
∵m>4(ln2-1),∴h′(x)≥4-4ln2+m>0,
∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,
∵h(0)=0,
∴h(x)>0,…(11分)
∵1+x2>0,∴
2ex?2x2+mx?2
1+x2
>0,
∴f(x)-
2x2?mx+2
1+x2
=
2ex?2x2+mx?2
1+x2
>0,
即f(x)>
2x2?mx+2
1+x2
.…(12分)