题目内容
【题目】已知函数.
(Ⅰ)当时,求函数在,上的最大值;
(Ⅱ)讨论函数的零点的个数.
【答案】(Ⅰ)f(x)max=9﹣4e-2.
(Ⅱ)见解析
【解析】
(Ⅰ)a=1时,f(x)=(x﹣1)2+(x﹣2)ex,可得f′(x)=(x﹣1)(ex+2),利用导数研究函数的单调性即可得出最值.
(Ⅱ)令a(x﹣1)2+(x﹣2)ex=0,则a(x﹣1)2=(2﹣x)ex,讨论f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex的零点个数,即转化为讨论函数y=a(x﹣1)2与函数g(x)=(2﹣x)ex的图象交点个数.画出函数g(x)=(2﹣x)ex的图象大致如图.对a分类讨论即可得出a>0时,f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex有两个零点,当a<0时,对a分类讨论研究f(x)的图象的变化趋势得出结论.
(Ⅰ)a=1时,f(x)=(x﹣1)2+(x﹣2)ex,
可得f′(x)=2(x﹣1)+(x﹣1)ex=(x﹣1)(ex+2),
由f′(x)>0,可得x>1;由f′(x)<0,可得x<1,
即有f(x)在(﹣∞,1)递减;在(1,+∞)递增,
所以f(x)在[﹣2,1]单调递减,在[1,2]上单调递增,
所以f(x)min=f(1)=﹣e,又f(﹣2)=9﹣4e-2>f(2)=1
所以f(x)max=9﹣4e-2.
(Ⅱ)讨论f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex的零点个数,令a(x﹣1)2+(x﹣2)ex=0,则a(x﹣1)2=(2﹣x)ex,转化为讨论函数y=a(x﹣1)2与g(x)=(2﹣x)ex的图象交点个数,由g(x)=(2﹣x)ex,可得g′(x)=(1﹣x)ex.由单调性可得:g(x)图象大致如右图:
所以当a=0时,y=a(x﹣1)2=0与g(x)=(2﹣x)ex图象只有一个交点,
a>0时,y=a(x﹣1)2与函数g(x)=(2﹣x)ex有两个交点,
当a<0时,f′(x)=2a(x﹣1)+(x﹣1)ex=(x﹣1)(ex+2a),
当a=-时,f′(x)恒成立,f(x)在(﹣∞,+∞)递增,又f(1)=-e<0,
f(3)=-e3=-e3>0,此时f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex有一个零点.
当a-时,f′(x)=0的两根为1,ln(-2a),
当1<ln(-2a)时,f(x)在(﹣∞,1)递增;在(1,ln(-2a))上递减,在(ln(-2a),+∞)递增,又f(1)=-e<0,又存在=,使+(a-2)x-a=0,+(a-2)x-a]x=0,而+(a-2)x-a]x=ax(x-1)+(x-2)<a(x﹣1)2+(x﹣2)ex= f(x),所以f()>0,
此时f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex有一个零点.
当1>ln(-2a)时,f(x)在(﹣∞, ln(-2a))递增;在(ln(-2a),1)上递减,在(1,+∞)递增,又f(ln(-2a))= a[(ln(-2a)﹣1]2-2a[(ln(-2a)﹣2]=a[-4(ln(-2a)+5]<0,
又f(1)=-e<0,同样有f()>0,
所以此时f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex有一个零点.
综上当a>0时,f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex有两个零点
a≤0时,f(x)=a(x﹣1)2+(x﹣2)ex有一个零点.
【题目】某企业生产的某种产品被检测出其中一项质量指标存在问题.该企业为了检查生产该产品的甲、乙两条流水线的生产情况,随机地从这两条流水线上生产的大量产品中各抽取50件产品作为样本,测出它们的这一项质量指标值.若该项质量指标值落在内,则为合格品,否则为不合格品.如图是甲流水线样本的频数分布表和乙流水线样本的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,估计乙流水线生产的产品该质量指标值的中位数;
(2)若将频率视为概率,某个月内甲、乙两条流水线均生产了5000件产品,则甲、乙两条流水线分别生产出不合格品约多少件?
(3)根据已知条件完成下面列联表,并回答是否有的把握认为“该企业生产的这种产品的质量指标值与甲、乙两条流水线的选择有关”?
甲流水线 | 乙流水线 | 合计 | |
合格品 | |||
不合格品 | |||
合计 |
附:,其中.
临界值表:
0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | |
2.072 | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |