题目内容
【题目】已知函数f(x)=(x﹣3)ex+ax,a∈R. (Ⅰ)当a=1时,求曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(Ⅱ)当a∈[0,e)时,设函数f(x)在(1,+∞)上的最小值为g(a),求函数g(a)的值域.
【答案】解:由题意得f'(x)=(x﹣2)ex+a,
(Ⅰ)当a=1时,f'(x)=(x﹣2)ex+1,所以f'(2)=1,
又因为f(2)=﹣e2+2,
则所求的切线方程为y﹣(﹣e2+2)=x﹣2,即x﹣y﹣e2=0.
(Ⅱ)设h(x)=f'(x),则h'(x)=(x﹣1)ex>0对于x>1成立,
所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,又因为a∈[0,e),
则h(1)=﹣e+a<0,h(2)=a≥0,
所以h(x)在(1,+∞)上有唯一零点x=m(m∈(1,2]).
则函数f(x)在(1,m)上单调递减,在(m,+∞)上单调递增,
因此当a∈[0,e)时,函数f(x)在(1,+∞)上的最小值为f(m).
因为(m﹣2)em+a=0,则﹣a=(m﹣2)em,当a∈[0,e)时,有m∈(1,2].
所以函数f(x)有最小值f(m)=(m﹣3)em﹣(m﹣2)mem=(﹣m2+3m﹣3)em,(10分)
令φ(m)=(﹣m2+3m﹣3)em(m∈(1,2]),
则φ'(m)=(﹣m2+m)em<0在(1,2]上恒成立,所以φ(m)在(1,2]上单调递减,
因为φ(2)=﹣e2,φ(1)=﹣e,所以φ(m)的值域为[﹣e2,﹣e),
所以g(a)的值域为[﹣e2,﹣e)
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,计算f(2),f′(2),求出切线方程即可;(Ⅱ)设h(x)=f'(x),得到h(x)在(1,+∞)上有唯一零点x=m(m∈(1,2]),根据函数的单调性求出g(a),从而求出g(a)的值域即可.
【考点精析】通过灵活运用函数的最大(小)值与导数,掌握求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值即可以解答此题.
【题目】漳州水仙鳞茎硕大,箭多花繁,色美香郁,素雅娟丽,有“天下水仙数漳州”之美誉.现某水仙花雕刻师受雇每天雕刻250粒水仙花,雕刻师每雕刻一粒可赚1.2元,如果雕刻师当天超额完成任务,则超出的部分每粒赚1.7元;如果当天未能按量完成任务,则按实际完成的雕刻量领取当天工资. (I)求雕刻师当天收入(单位:元)关于雕刻量n(单位:粒,n∈N)的函数解析式f(n);
(Ⅱ)该雕刻师记录了过去10天每天的雕刻量n(单位:粒),整理得如表:
雕刻量n | 210 | 230 | 250 | 270 | 300 |
频数 | 1 | 2 | 3 | 3 | 1 |
以10天记录的各雕刻量的频率作为各雕刻量发生的概率.
(ⅰ)求该雕刻师这10天的平均收入;
(ⅱ)求该雕刻师当天收入不低于300元的概率.