详讲第三问 导数已知函数f(x)=ex-e-x-2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)-4bf(
2个回答

(Ⅰ)由f(x)得f'(x)=ex+e-x-2≥2

ex•e−x

−2=0,

即f'(x)≥0,当且仅当ex=e-x即x=0时,f'(x)=0,

∴函数f(x)在R上为增函数.

(Ⅱ)g(x)=f(2x)-4bf(x)=e2x-e-2x-4b(ex-e-x)+(8b-4)x,

则g'(x)=2[e2x+e-2x-2b(ex+e-x)+(4b-2)]

=2[(ex+e-x)2-2b(ex+e-x)+(4b-4)]

=2(ex+e-x-2)(ex+e-x-2b+2).

①∵ex+e-x≥2,ex+e-x+2≥4,

∴当2b≤4,即b≤2时,g'(x)≥0,当且仅当x=0时取等号,

从而g(x)在R上为增函数,而g(0)=0,

∴x>0时,g(x)>0,符合题意.

②当b>2时,若x满足2<ex+e-x<2b-2即0<x<ln(b−1+

b2−2b

)时,g'(x)<0,

又由g(0)=0知,当0<x≤ln(b−1+

b2−2b

)时,g(x)<0,不符合题意.

综合①、②知,b≤2,得b的最大值为2.

(Ⅲ)∵1.4142<

2

<1.4143,根据(Ⅱ)中g(x)=e2x-e-2x-4b(ex-e-x)+(8b-4)x,

为了凑配ln2,并利用

2

的近似值,故将ln

2

1

2

ln2代入g(x)的解析式中,

得g(ln

2

)=

3

2

−2

2

b+2(2b−1)ln2.

当b=2时,由g(x)>0,得g(ln

2

)=

3

2

−4

2

+6ln2>0,

从而ln2>

8

2

−3

12

8×1.4142−3

12

=0.6928;

令ln(b−1+

b2−2b

)=ln

2

,得b=

3

2

4

+1>2,当0<x≤ln(b−1+

b2−2b

)时,

由g(x)<0,得g(ln

2

)=−

3

2

−2

2

+(3

2

+2)ln2<0,得ln2<

18+

2

28

18+1.4143

28

<0.6934.

所以ln2的近似值为0.693.