设f(t)是可导的正函数,且f(-t)=f(t),令g(x)=∫a−a|x-t|f(t)dt,-a≤x≤a,a>0,证明
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解题思路:(1)利用积分上限函数的求导公式计算可得g″(x)>0,从而可得g′(x)单调增加;(2)利用g′(x)=0可得g(x)的唯一的驻点x=0;由g″(0)>0可得f(0)为极小值,从而为最小值;(3)由g(x)的最小值=f(a)-a2-1,对a求导可得f(x)的一阶微分方程,求解即得f(t).

(1)因为

g(x)=

∫a−a|x−t|f(t)dt

=

∫x−a(x−t)f(t)dt+

∫ax(t−x)f(t)dt

=x

∫ x−af(t)dt-

∫x−atf(t)dt+x

∫ xaf(t)dt-

∫xatf(t)dt,

则由积分上限函数的求导公式可得,

g′(x)=

∫x−af(t)dt+

∫xaf(t)dt,

g″(x)=2f(x)>0,

所以g′(x)单调增加.

(2)因为f(-t)=f(t),所以

∫xaf(t)dt

u=−t

.

∫−x−af(−u)(−du)

f(−u)=f(u)

.

−∫−x−af(u)du

=

∫−a−xf(t)dt,

从而,

g′(x)=

∫x−af(t)dt+

∫xaf(t)dt

=

∫x−af(t)dt+

∫−a−xf(t)dt

=

∫x−xf(t)dt

=2

∫x0f(t)dt.

令g′(x)=2

点评:

本题考点: 多元函数的最大值和最小值的求解;函数的最大值和最小值;积分上限函数及其求导;一阶线性微分方程的求解.

考点点评: 本题综合考察了连续函数的最值、积分上限函数的求导、一阶线性微分方程的求解,综合性较强,难度适中.