题目内容
已知函数(a>0且a为常数).(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若不等式对x∈[-,+∞)恒成立,求a的取值范围.
【答案】分析:(I)由题意把a代入解析式使解析式具体,在对函数f(x)利用导数法则求其导函数,令导函数大于0,求出函数的增区间,令导函数小于0求出函数的减区间;
(II)由题意,此问题属于函数的恒成立问题,转化为函数在定义域内求最值,在令最小值还大于等于0即可.
解答:解:对函数f(x)求导得:f′(x)=eax(ax+2)(x-1)
(Ⅰ)当a=2时,f′(x)=e2x(2x+2)(x-1)
令f′(x)>0解得x>1或x<-1;
令f′(x)<0解得-1<x<1;
所以,f(x)单调增区间为(-∞,-1),(1,+∞);
f(x)单调减区间为(-1,1)
(Ⅱ)令f′(x)=0,即(ax+2)(x-1)=0,
解得或x=1
由a>0时,得:当x∈(-∞,-)时,f′(x)>0,函数f(x)此区间单调递增;
当时,f′(x)<0,函数f(x)在此区间单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)在此区间单调递增,
∵f(-)>0,f(1)<0,所以,函数在x=1时取得最小值
所以,当x∈R时,,
由题意,不等式对x∈R恒成立,
所以得,解得0<a≤ln3.
点评:(I)此题考查了利用导函数求其定义域下的单调区间;
(II)此题考查了函数在x∈R下恒成立为题可以等价的转化为函数在定义域下最小值还大于等于0成立,此处等价转化的思想在高考中常用.
(II)由题意,此问题属于函数的恒成立问题,转化为函数在定义域内求最值,在令最小值还大于等于0即可.
解答:解:对函数f(x)求导得:f′(x)=eax(ax+2)(x-1)
(Ⅰ)当a=2时,f′(x)=e2x(2x+2)(x-1)
令f′(x)>0解得x>1或x<-1;
令f′(x)<0解得-1<x<1;
所以,f(x)单调增区间为(-∞,-1),(1,+∞);
f(x)单调减区间为(-1,1)
(Ⅱ)令f′(x)=0,即(ax+2)(x-1)=0,
解得或x=1
由a>0时,得:当x∈(-∞,-)时,f′(x)>0,函数f(x)此区间单调递增;
当时,f′(x)<0,函数f(x)在此区间单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)在此区间单调递增,
∵f(-)>0,f(1)<0,所以,函数在x=1时取得最小值
所以,当x∈R时,,
由题意,不等式对x∈R恒成立,
所以得,解得0<a≤ln3.
点评:(I)此题考查了利用导函数求其定义域下的单调区间;
(II)此题考查了函数在x∈R下恒成立为题可以等价的转化为函数在定义域下最小值还大于等于0成立,此处等价转化的思想在高考中常用.
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