Smax=644ln2+3,在t=ln2时取得。
(1)因t>0时xe−2x在[t,2t]上为正,S(t)=∫t2txe−2xdx。上下限都含参数,先用变限积分求导确定最大值点:
te−4t>0,故S′(t)=0等价于e2t=4,解得t=ln2。当0<t<ln2时S′(t)>0;当t>ln2时S′(t)<0。所以S在整个(0,+∞)上先增后减,最大值在t=ln2取得。(2)用分部积分计算面积:
代入e−2ln2=41、e−4ln2=161,得