设函数f(x)=x(e^x-1)-ax^2 若当x>=0时f(x)>=0,求a的取值范围

2024-11-25 05:11:33
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回答1:

若当x>=0时f(x)>=0,求a的取值范围
f(x)=x*(e^x-1)-ax^2
所以,f'(x)=e^x-1+x*e^x-2ax=(x+1)e^x-2ax-1
则当x=0时,有:f'(x)=0。且f(0)=0
已知当x≥0时,f(x)≥0
所以,必须满足在x>0时,f'(x)>0【因为只有这样才能保证f(x)在x>0时递增,且f(x)≥f(0)=0】
则:f''(x)=e^x+(x+1)e^x-2a=(x+2)e^x-2a在x>0时大于等于零
所以,(0+2)*e^0-2a≥0
则,a≤1

回答2:

e^x-1-x-ax^2≥0 则e^x-1≥x+ax^2
则需 e^x-1≥x(1+ax)
由于X≥0 ,则e^x-1无限趋近于0
则需 0≥x(1+ax)所以需 1+ax≤0
则需 a≤-1/x 当x≥1时,-1≤a≤0 当x≤1时,a≤-1

回答3:

解:
f(x)=e^x-1-x-ax^2 ==> f(0) = e^0 -1-0 -a*0 = 0
如果f(x) 在(0, +∞) 上是增函数,那么对于任意 x>0,有:
f(x) > f(0) ==>f(x) > 0
从而在[0, +∞) 上使 f(x) ≥ 0
f'(x) = e^x -1 - 2ax
同样 f'(0) =0;若在(0, +∞) f''(x) > 0,则f‘(x) > 0
f''(x) = e^x - 2a
令 f''(x) > 0, 则 2a ≤e^0< e^x ==> a ≤ 1/2
因此当a≤ 1/2 时,f(x) 在(0, +∞) 上是增函数,从而 x ≥ 0 时
f(x) = e^x-1-x-ax^2 ≥ 0