题目内容
(2013•长春一模)已知函数f(x)=ex(ax2-2x-2),a∈R且a≠0.
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,求实数a的值;
(2)当a>0时,求函数f(|sinx|)的最小值.
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,求实数a的值;
(2)当a>0时,求函数f(|sinx|)的最小值.
分析:(1)欲求实数a的值,只须求出切线斜率的值列出关于a的等式即可,故先利用导数求出在x=2处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率,最后利用斜率为0即可求得a;
(2)求出函数的导数,讨论a的取值范围,再根据导数求函数的单调性,从而可求出函数的最小值.
(2)求出函数的导数,讨论a的取值范围,再根据导数求函数的单调性,从而可求出函数的最小值.
解答:解:由题意得:f'(x)=(ex)'•(ax2-2x-2)+ex•(ax2-2x-2)'
=ex(ax2-2x-2)+ex(2ax-2)=aex(x-
)(x+2);(3分)
(1)由曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,
结合导数的几何意义得f'(2)=0,
即a•e2•(2-
)(2+2)=4ae2•
=0,
解得a=1;(6分)
(2)设|sinx|=t(0≤t≤1),
则只需求当a>0时,函数y=f(t)(0≤t≤1)的最小值.
令f'(x)=0,解得x=
或x=-2,而a>0,即
>-2.
从而函数f(x)在(-∞,-2)和(
,+∞)上单调递增,在(-2,
)上单调递减.
当
≥1时,即0<a≤2时,函数f(x)在[0,1]上为减函数,ymin=f(1)=(a-4)e;
当0<
<1,即 a>2时,函数f(x)的极小值,
即为其在区间[0,1]上的最小值,ymin=f(
)=-2e
.
综上可知,当0<a≤2时,函数f(|sinx|)的最小值为(a-4)e;
当a>2时,函数f(|sinx|)的最小值为-2e
.(12分)
=ex(ax2-2x-2)+ex(2ax-2)=aex(x-
2 |
a |
(1)由曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,
结合导数的几何意义得f'(2)=0,
即a•e2•(2-
2 |
a |
2a-2 |
a |
解得a=1;(6分)
(2)设|sinx|=t(0≤t≤1),
则只需求当a>0时,函数y=f(t)(0≤t≤1)的最小值.
令f'(x)=0,解得x=
2 |
a |
2 |
a |
从而函数f(x)在(-∞,-2)和(
2 |
a |
2 |
a |
当
2 |
a |
当0<
2 |
a |
即为其在区间[0,1]上的最小值,ymin=f(
2 |
a |
2 |
a |
综上可知,当0<a≤2时,函数f(|sinx|)的最小值为(a-4)e;
当a>2时,函数f(|sinx|)的最小值为-2e
2 |
a |
点评:本小题主要考查函数与导数的知识,具体涉及到导数的几何意义,用导数来研究函数的单调性、极值等,考查学生解决问题的综合能力.
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