题目内容
设函数f(x)=(ax2-2x)•ex,其中a≥0.
(Ⅰ)当a=
时,求f(x)的极值点;
(Ⅱ)若f(x)在[-1,1]上为单调函数,求a的取值范围.
(Ⅰ)当a=
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(Ⅱ)若f(x)在[-1,1]上为单调函数,求a的取值范围.
考点:利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值
专题:导数的综合应用
分析:(Ⅰ)求函数的导数,利用函数极值和导数之间的关系,即可求f(x)的极值点;
(Ⅱ)求函数的导数,根据函数单调性和导数之间的关系,解不等式即可得到结论.
(Ⅱ)求函数的导数,根据函数单调性和导数之间的关系,解不等式即可得到结论.
解答:
解:对f(x)求导得f'(x)=[ax2+2(a-1)x-2]•ex①
(I)若a=
时,由f′(x)=0,得2x2+x-3=0,解得x1=-
,x2=1,
综合①,可知
所以,x1=-
是极大值点,x2=1是极小值点.(注:未注明极大、极小值扣1分)
(II)若f(x)为[-1,1]上的单调函数,又f'(0)=-2<0,
所以当x∈[-1,1]时f'(x)≤0,
即g(x)=ax2+2(a-1)x-2≤0在[-1,1]上恒成立.
(1)当a=0时,g(x)=-2x-2≤0在[-1,1]上恒成立;
(2)当a>0时,抛物线g(x)=ax2+2(a-1)x-2开口向上,
则f(x)在[-1,1]上为单调函数的充要条件是
,
即
,所以0<a≤
.
综合(1)(2)知a的取值范围是0≤a≤
.
(I)若a=
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| 3 |
| 3 |
| 2 |
综合①,可知
| x | (-∞,-
| -
| (-
| 1 | (1,+∞) | ||||||
| f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
| f(x) | ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
| 3 |
| 2 |
(II)若f(x)为[-1,1]上的单调函数,又f'(0)=-2<0,
所以当x∈[-1,1]时f'(x)≤0,
即g(x)=ax2+2(a-1)x-2≤0在[-1,1]上恒成立.
(1)当a=0时,g(x)=-2x-2≤0在[-1,1]上恒成立;
(2)当a>0时,抛物线g(x)=ax2+2(a-1)x-2开口向上,
则f(x)在[-1,1]上为单调函数的充要条件是
|
即
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综合(1)(2)知a的取值范围是0≤a≤
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点评:本题主要考查函数的极值的求解,以及函数单调性和导数的关系,考查导数的基本运算,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.
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