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已知函数 f(x)=(x2)exmx, g(x)f(x) 的导函数.

  1. m=0 时, 求曲线 g(x)(1,g(1)) 处的切线方程;
  2. f(x) 的两个极值点分别为 x1,x2(x1x2),
    1. 求实数 m 的取值范围;
    2. 证明: x1+x2<m(1+1e)+2.

2. 由于 g(x)=f(x)=(x1)exm, f(x)=xex, 因此 g(x)(,0) 上单减, 在 (0,+) 上单增. 并且 g(x)0x1.

  1. (简证) 要使 g(x) 有两个零点 x1,x2, 至少要求 m<0, 以及 0>g(x)min=g(0)=1m, 从而 1<m<0.
    此时根据零点存在性定理可以在 (0,1) 上轻松找到一个零点. 再依据不等式 exx21(x>0), 有 g(x)=x1exm>x1(x)21m=1x+1m,x<0, 从而另一个零点在 (1m1,0) 上.
  2. 由于 m=(x11)ex1=(x21)ex2, 不妨设 x2x1=t>0, 则 x11=(x21)et, 解得 x1=1+tet1et,x2=1+t1et, 所以不等式等价于 t(et+1)1et<m(1+1e). 注意到t(et+1)1et=ln(et)et+11et<2(et1)et+1et+11et=2<(1+1e)<m(1+1e).