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(2014•烟台一模)已知函数fn(x)=x2−2x−aenx,其中n∈N*,a∈R,e是自然对数的底数.

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/13 20:11:21
(2014•烟台一模)已知函数fn(x)=
x
(2014•烟台一模)已知函数fn(x)=x2−2x−aenx,其中n∈N*,a∈R,e是自然对数的底数.
(1)g(x)=f1(x)-f2(x)=
x2−2x−a
ex-
x2−2x−a
e2x=
(x2−2x−a)(ex−1)
e2x,
△=4+4a,
①当a<-1时,△<0,函数g(x)有1个零点:x1=0;
②当a=-1时,△=0,函数g(x)有2个零点:x1=0,x2=1,;
③当a=0时,△>0,函数g(x)有两个零点:x1=0,x2=2;
④当a>-1,a≠0时,△>0函数g(x)有三个零点:x1=0,x2=1-
a+1,x3=1+
a+1;
(2)fn′(x)=
(2x−2)enx−n(x2−2x−a)enx
e2nx=
−nx2+2(n+1)x+an−2
enx,
设gn(x)=-nx2+2(n+1)x+an-2,gn(x)的图象是开口向下的抛物线.
由题意对任意n∈N*,gn(x)=0有两个不等实数根x1,x2,且x1∈(1,4),x2∉[1,4],
则对任意n∈N*,gn(1)gn(4)<0,即n(a+1)•n•[a-(8-
6
n)]<0,
又任意n∈N*,8-
6
n关于n递增,8-
6
n>-1,
故-1<a<(8-
6
n)min,-1<a<8-6=2,
∴a的取值范围是(-1,2).
(3)由(2)知,存在x∈R,fk′(x)=
−kx2+2(k+1)x+ak−2
ekx<0,
又函数fk(x)在R上是单调函数,故函数fk(x)在R上是单调减函数,
从而△k=4(k+1)2+4k(ka−2)=4(k2a+k2+1)≤0,即a