21. 解:(Ⅰ)∵函数的定义域为R,f (x)
x
……………………….2分 ex
∴当x 0时,f (x) 0,当x 0时,f (x) 0。
∴f(x)在( ,0)上单调递增,在(0, )上单调递减。……………………….4分
(Ⅱ)假设存在x1,x2 [0,1],使得2 (x1) (x2)成立,则2[ (x)]min [ (x)]max。 ∵ (x) xf(x) tf (x) e
x
x2 (1 t)x 1
ex
x2 (1 t)x t(x t)(x 1)
∴ (x) ………………………6分
exex
① 当t 1时, (x) 0, (x)在[0,1]上单调递减,∴2 (1) (0),即
t 3
e
1。 2
……………………….8分
②当t 0时, (x) 0, (x)在[0,1]上单调递增,∴2 (0) (1),即
t 3 2e 0。
……………………….10
分
③当0 t 1时,
在x 0,t , (x) 0, (x)在[0,t]上单调递减 在x t,1 , (x) 0, (x)在[t,1]上单调递增 所以2 (t) max{ (0), (1)},即2由(Ⅰ)知,g(t) 2
t 13 t
max{1,——(*) ete
t 1
在[0,1]上单调递减 te
4t 123 t3故 2t 2,而 ,所以不等式(*)无解 eeeee
e
综上所述,存在t ( ,3 2e) (3 , ),使得命题成立. ………………………12
2
分
22.证明:
(Ⅰ)连结AB.因为△PBC∽△PDB,所以同理
BDPD
.
BCPB
BDADBDBC
又因为PA PB,所以,即. ……5分
BCACADAC
ADPD
.
ACPA