题目内容
【题目】已知函数f(x)=(x﹣2)ex+ax(a∈R)
(1)试确定函数f(x)的零点个数;
(2)设x1 , x2是函数f(x)的两个零点,当x1+x2≤2时,求a的取值范围.
【答案】
(1)解:由f(x)=(x﹣2)ex+ax=0得ax=(2﹣x)ex,
令g(x)=(2﹣x)ex,则g′(x)=﹣ex+(2﹣x)ex=(1﹣x)ex,
∴当x>1时,g′(x)<0,当x<1时,g′(x)>0,
∴g(x)在(﹣∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴当x=1时,函数g(x)有最大值g(1)=e,
又当x<1时,g(x)=(2﹣x)ex>0,g(2)=0;
作出y=g(x)与y=ax的函数图象如图所示:
∴当a≥0时,y=ax与g(x)只有一个公共点,从而函数f(x)有一个零点;
当a<0时,y=ax与g(x)有两个公共点,从而函数f(x)有两个零点.
(2)解:设x1<x2,由(I)知a<0且x1<0,x2>2,
由f(x1)=(x1﹣2)e +ax1=0,得a= (x1<0),
由f(x2)=(x2﹣2)e +ax2=0,得a= (x2>2).
∴a2= ,
∵x1+x2≤2,∴4﹣2(x1+x2)≥0,0<e ≤e2,(当且仅当x1+x2=2时取等号)
∴4﹣2(x1+x2)+x1x2≥x1x2,又x1x2<0,
∴ ≤1,
∴a2≤e ≤e2,
又a<0,∴﹣e≤a<0.
【解析】(1)做出y=(2﹣x)ex和y=ax的函数图象,根据函数图象的交点个数判断;(2)分别用x1 , x2表示出a,得出a2关于x1 , x2的表达式,利用不等式的性质化简得出a2的范围,从而得出a的范围.
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