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  • 設(shè)函數(shù)F(x)=ex+sinx-ax. (1)若x=0是F(x)的極值點(diǎn),求a的值; (2)若x≥0時(shí),函數(shù)y=F(x)的圖象恒不在y=F(-x)的圖象下方,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

    設(shè)函數(shù)F(x)=ex+sinx-ax.
    (1)若x=0是F(x)的極值點(diǎn),求a的值;
    (2)若x≥0時(shí),函數(shù)y=F(x)的圖象恒不在y=F(-x)的圖象下方,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:699 ℃時(shí)間:2020-02-04 09:18:09
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)函數(shù)F(x)=ex+sinx-ax的導(dǎo)函數(shù)F′(x)=ex+cosx-a
    ∵x=0是F(x)的極值點(diǎn),∴F′(0)=1+1-a=0
    解得a=2
    又當(dāng)a=2時(shí),
    x<0時(shí),F(xiàn)′(x)=ex+cosx-2<0,x>0時(shí)F′(x)=ex+cosx-2>0
    ∴x=0是F(x)的極小值點(diǎn)
    ∴a=2
    (2)令φ(x)=F(x)-F(-x)=ex-e-x+2sinx-2ax
    則φ′(x)=ex+e-x+2cosx-2a
    令S(x)=φ′′(x)=ex-e-x-2sinx
    ∵S′(x)=ex+e-x-2cosx≥0當(dāng)x≥0時(shí)恒成立
    ∴函數(shù)S(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增
    ∴S(x)≥S(0)=0當(dāng)x≥0時(shí)恒成立
    ∴函數(shù)φ′(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,
    ∴φ′(x)≥φ′(0)=4-2a當(dāng)x≥0時(shí)恒成立
    當(dāng)a≤2時(shí),φ′(x)≥0,函數(shù)φ(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,即φ(x)≥φ(0)=0
    故a≤2時(shí),F(xiàn)(x)≥F(-x)恒成立
    當(dāng)a>2時(shí),φ′(0)<0,又∵φ′(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增
    ∴總存在x0∈(0,+∞),使得在區(qū)間[0,x0)上φ′(x)<0,導(dǎo)致φ(x)在[0,x0)上遞減,而φ(0)=0
    ∴當(dāng)x∈(0,x0)時(shí),φ(x)<0,這與題意不符,∴a>2不合題意
    綜上,a的取值范圍是(-∞,2]
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