题目内容
已知函数f(x)=ex(ax2+x+1),a∈R;
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若f(x)在[0,1]上的最大值为
,求a的值.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若f(x)在[0,1]上的最大值为
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考点:利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值
专题:导数的综合应用
分析:(1)由f′(x)=ex(x+2)(ax+1)=0,解得x=-1或x=-
.由此利用分类讨论思想和导数性质能求出f(x)的单调性.
(2)利用分类讨论思想和导数性质能求出a的值.
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| a |
(2)利用分类讨论思想和导数性质能求出a的值.
解答:
解:(1)f′(x)=ex(x+2)(ax+1)=0,
解得x=-1或x=-
.
若a<0,由f′(x)>0,得-2<x<-
,(-2,-
)是增区间;
由f′(x)<0,得x<-2或x>-
,(-∞-2),(-
,+∞)是减区间;
若a=0,由f′(x)>0,得x>-2,(-2,∞)是增区间;
由f′(x)<0,得x<-2,(-∞-2)是减区间;
若0<a<
,由f′(x)>0,得x<-
或x>-2,(-∞,-
),(-2,+∞)是增区间;
由f′(x)<0,得-
<x<-2,(-
,-2)是减区间;
若a=
,则f′(x)>0,(-∞,+∞)是增区间.
若a>
,由f′(x)>0,得x<-2,或x>-
,(-∞,-2),(-
,+∞)是增区间;
由f′(x)<0,得-2<x<-
,(-2,-
)是减区间.
(2)若-
<0⇒a>0,f(x)在(0,1)单调递增,
f(x)max=f(1)=e(a+2)=
e⇒a=-
,舍去;
若0<-
<1⇒a<-1,f(x)在(0,-
)单调递增,在(-
,1)单调递减,f(x)max=f(-
)=e-
<e1舍去;
若-
>1⇒-1<a<0,f(x)在(0,1)单调递增,
f(x)max=f(1)=e(a+2)=
e⇒a=-
若a=0,f(x)在(0,1)单调递增,f(x)max=f(1)=2e,舍去
若a=-1,f(x)在(0,1)单调递,f(x)max=f(1)=e,舍去
综上所述a=-
.
解得x=-1或x=-
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| a |
若a<0,由f′(x)>0,得-2<x<-
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| a |
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| a |
由f′(x)<0,得x<-2或x>-
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| a |
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| a |
若a=0,由f′(x)>0,得x>-2,(-2,∞)是增区间;
由f′(x)<0,得x<-2,(-∞-2)是减区间;
若0<a<
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| a |
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| a |
由f′(x)<0,得-
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| a |
若a=
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若a>
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| a |
由f′(x)<0,得-2<x<-
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(2)若-
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f(x)max=f(1)=e(a+2)=
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若0<-
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若-
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| a |
f(x)max=f(1)=e(a+2)=
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若a=0,f(x)在(0,1)单调递增,f(x)max=f(1)=2e,舍去
若a=-1,f(x)在(0,1)单调递,f(x)max=f(1)=e,舍去
综上所述a=-
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点评:本题考查函数的单调性的讨论,考查实数值的求法,解题时要认真审题,注意导数性质和分类讨论思想的合理运用.
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