已知偶函数 $f(x)$ 与其导函数 $f^{\prime}(x)$ 的定义域均为 $\mathbb{R}$,且 $f^{\prime}(x)+\mathrm{e}^{-x}+x$ 也是偶函数,若 $f(2 a-1)<f(a+1)$,则实数 $a$ 的取值范围是( )
A.$(-\infty, 2)$
B.$(0,2)$
C.$(2,+\infty)$
D.$(-\infty, 0) \cup(2,+\infty)$
答案 B.
解析 根据题意,有\[f'(x)+{\rm e}^{-x}+x=f'(-x)+{\rm e}^x-x,\]而偶函数 $f(x)$ 的导函数 $f'(x)$ 为奇函数,因此 $f'(-x)=-f'(x)$,进而\[f'(x)=\dfrac{{\rm e}^x-{\rm e}^{-x}}2-x,\]其导函数\[f''(x)=\dfrac12\left({\rm e}^x+{\rm e}^{-x}-2\right)\geqslant 0,\]因此 $f'(x)$ 是 $\mathbb R$ 上的单调递增函数,结合 $f'(0)=0$,可得 $f(x)$ 在 $(-\infty,0)$ 上单调递减,在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,从而\[f(2a-1)<f(a+1)\iff |2a-1|<|a+1|\iff 0<a<2,\]因此实数 $a$ 的取值范围是 $(0,2)$.