在同一坐标系中草绘 y=3exy=3e^{x} 和 y=x+3y=x+3 的图像。清晰地标出这两个图像交点的坐标。 解不等式 3ex>x+33e^{x} > x + 3。 (b) 由此求出 ∫−22∣2ex−x−3∣ dx\displaystyle \int_{-2}^{2} |2e^{x} - x - 3|\, dx,给出答案的精确形式。

  1. (a)

    In同一坐标系中草绘 y=3exy=3e^{x} 和 y=x+3y=x+3 的图像。清晰地标出这两个图像交点的坐标。

    解不等式 3ex>x+33e^{x} > x + 3。

  2. (b)

    由此求出 ∫−22∣2ex−x−3∣ dx\displaystyle \int_{-2}^{2} |2e^{x} - x - 3|\, dx,给出答案的精确形式。

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1(a)

1. Sketch the graphs of $y=3e^x$ and $y=x+3$ on the same axes.

  • Sketch the straight line y=x+3y = x + 3 passing through the intercepts (−3,0)(-3, 0) and (0,3)(0, 3).
  • Sketch the exponential curve y=3exy = 3e^x, which is strictly increasing, has a horizontal asymptote at the negative xx-axis (y=0y = 0), and passes through (0,3)(0, 3).
  • Ensure the relative positions show two points of intersection (one at the yy-axis and one in the second quadrant).

2. Find the coordinates of the points of intersection.

Equate the functions to find the intersection points:
3ex=x+33e^x = x + 3
Using a graphing calculator, the xx-coordinates are exactly x=0x = 0 and approximately x≈−2.8214x \approx -2.8214.
For x=0x = 0, y=3(e0)=3y = 3(e^0) = 3.
For x≈−2.8214x \approx -2.8214, y=x+3≈−2.8214+3=0.1786y = x + 3 \approx -2.8214 + 3 = 0.1786.
Rounding to 3 significant figures, the coordinates of the points of intersection are (0,3)(0, 3) and (−2.82,0.179)(-2.82, 0.179).

3. Solve the inequality $3e^x > x + 3$.

The inequality 3ex>x+33e^x > x + 3 requires finding the range of xx where the curve y=3exy = 3e^x lies strictly above the line y=x+3y = x + 3.
By observing the sketched graph and the intersection points, the curve is above the line for xx-values to the left of the negative intersection point and to the right of the yy-axis.
Therefore, the solution is x<−2.82x < -2.82 or x>0x > 0.

答案

Intersection points:
(0,3)(0, 3) and (−2.82,0.179)(-2.82, 0.179)

Solution to inequality:
x<−2.82x < -2.82 or x>0x > 0

1(b)

1. Use part (a) to split the modulus

From part (a), 3ex>x+33e^{x}>x+3 (i.e. 3ex−x−3>03e^{x}-x-3>0) for x>0x>0, and the only other root lies below x=−2x=-2, so 3ex−x−3<03e^{x}-x-3<0 for −2≤x<0-2\le x<0.

Hence
∫−22∣3ex−x−3∣ dx=∫−20−(3ex−x−3) dx+∫02(3ex−x−3) dx.\int_{-2}^{2}\big|3e^{x}-x-3\big|\,dx=\int_{-2}^{0}-(3e^{x}-x-3)\,dx+\int_{0}^{2}(3e^{x}-x-3)\,dx.

2. Evaluate the two integrals and combine

Let F(x)=3ex−x22−3xF(x)=3e^{x}-\tfrac{x^{2}}{2}-3x.

∫−20−(3ex−x−3) dx=F(−2)−F(0)=(3e−2+4)−3=3e−2+1.\int_{-2}^{0}-(3e^{x}-x-3)\,dx=F(-2)-F(0)=(3e^{-2}+4)-3=3e^{-2}+1.

∫02(3ex−x−3) dx=F(2)−F(0)=(3e2−8)−3=3e2−11.\int_{0}^{2}(3e^{x}-x-3)\,dx=F(2)-F(0)=(3e^{2}-8)-3=3e^{2}-11.

Total =3e−2+1+3e2−11=3e2+3e−2−10.=3e^{-2}+1+3e^{2}-11=3e^{2}+3e^{-2}-10.

答案

3e2+3e−2−10\displaystyle 3e^{2}+3e^{-2}-10

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1曲线 C1C_1 的方程为 p2x2−y2=p2p^2x^2 - y^2 = p^2,其中 p>1p > 1。 画出 C1C_1 的草图,用 pp 表示出其与坐标轴的所有交点坐标、所有驻点坐标以及所有渐近线方程。 C1C_1 经过单一变换得到 C2C_2。…
  2. 2在同一幅图中,画出 y=∣2x+3∣y = |2x + 3| 和 y=−2x2−8x−3y = -2x^2 - 8x - 3 的图像。 (你不需要标出任何轴交点和驻点。) 精确求解不等式 ∣2x+3∣>−2x2−8x−3|2x + 3| > -2x^2 - 8x - 3。
  3. 3在同一个图上,画出满足下列条件的 y=∣2x−p∣y = |2x - p| 和 y=qxy = qx 的图像草图,标出轴交点。 * pp 和 qq 是常数,p>1p > 1 且 q>0q > 0,以及 * 图像仅有一个交点。 写出 qq 的最小值。 解不…
  4. 4在同一坐标系中,画出 y=5−1x−1y=5-\dfrac{1}{x-1} 和 y=1(x−5)2y=\dfrac{1}{(x-5)^2} 的图像草图。 解不等式 5−1x−1<1(x−5)25-\dfrac{1}{x-1}<\dfrac{1}{(x-5)^2}。
  5. 5曲线 CC 的方程为 y=x2+kx+4x+1y = \frac{x^2 + kx + 4}{x + 1},其中 kk 为常数。 若 CC 有两个不同的驻点,求 kk 的取值范围。 在接下来的问题中,使用 k=4k = 4。 画出 CC 的图像,清晰地…