题目内容
已知函数f(x)=|xex|,方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个不同的实数根,则t的取值范围为( )
A、(-∞,-
| ||
| B、(-∞,-2) | ||
C、(-
| ||
D、(
|
考点:根的存在性及根的个数判断
专题:函数的性质及应用
分析:函数f(x)=|xex|化成分段函数,通过求导分析得到函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,在(-∞,-1)上为增函数,在(-1,0)上为减函数,求得函数f(x)在(-∞,0)上,当x=-1时有一个最大值
,所以,要使方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根,f(x)的值一个要在(0,
)内,一个在(
,+∞)内,然后运用二次函数的图象及二次方程根的关系列式求解t的取值范围.
| 1 |
| e |
| 1 |
| e |
| 1 |
| e |
解答:
解:f(x)=|xex|=
,
当x≥0时,f′(x)=ex+xex≥0恒成立,所以f(x)在[0,+∞)上为增函数;
当x<0时,f′(x)=-ex-xex=-ex(x+1),
由f′(x)=0,得x=-1,当x∈(-∞,-1)时,f′(x)=-ex(x+1)>0,f(x)为增函数,
当x∈(-1,0)时,f′(x)=-ex(x+1)<0,f(x)为减函数,
所以函数f(x)=|xex|在(-∞,0)上有一个最大值为f(-1)=-(-1)e-1=
,
要使方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根,
令f(x)=m,则方程m2+tm+1=0应有两个不等根,且一个根在(0,
)内,一个根在(
,+∞)内,
再令g(m)=m2+tm+1,因为g(0)=1>0,
则只需g(
)<0,即(
)2+
t+1<0,
解得:t<-
.
所以,使得函数f(x)=|xex|,方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根的t的取值范围是(-∞,-
).
故选A.
|
当x≥0时,f′(x)=ex+xex≥0恒成立,所以f(x)在[0,+∞)上为增函数;
当x<0时,f′(x)=-ex-xex=-ex(x+1),
由f′(x)=0,得x=-1,当x∈(-∞,-1)时,f′(x)=-ex(x+1)>0,f(x)为增函数,
当x∈(-1,0)时,f′(x)=-ex(x+1)<0,f(x)为减函数,
所以函数f(x)=|xex|在(-∞,0)上有一个最大值为f(-1)=-(-1)e-1=
| 1 |
| e |
要使方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根,
令f(x)=m,则方程m2+tm+1=0应有两个不等根,且一个根在(0,
| 1 |
| e |
| 1 |
| e |
再令g(m)=m2+tm+1,因为g(0)=1>0,
则只需g(
| 1 |
| e |
| 1 |
| e |
| 1 |
| e |
解得:t<-
| e2+1 |
| e |
所以,使得函数f(x)=|xex|,方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根的t的取值范围是(-∞,-
| e2+1 |
| e |
故选A.
点评:本题考查了根的存在性及根的个数的判断,考查了利用函数的导函数分析函数的单调性,考查了学生分析问题和解决问题的能力,解答此题的关键是分析出方程f2(x)+tf(x)+1=0(t∈R)有四个实数根时f(x)的取值情况,此题属于中高档题.
练习册系列答案
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在数列{an}中,若a1=2,an+1=an+ln(1+
),则an等于( )
| 1 |
| n |
| A、2+ln2 |
| B、2+(n-1)lnn |
| C、2+nlnn |
| D、1+n |