题目内容

【题目】已知函数f(x)=ex(x﹣2)ax2+ax(a∈R).

(1)当a=1时,求f(x)的极值;

(2)若f(x)恰有两个零点,求实数a的取值范围.

【答案】(1)f(x)极大值=﹣2,f(x)极小值=﹣e;(2)a∈(﹣∞,0)∪{2e}.

【解析】

(1)代入a的值,求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的极值即可;

(2)显然x=2是函数f(x)的一个零点,若f(x)恰有两个零点,则只需y=exax恰有1个零点,问题转化为只需g(x)=ex和h(x)ax只有1个交点即可,通过讨论a的范围,结合函数的图象判断即可.

(1)a=1时,f(x)=ex(x﹣2)x2+x,

f′(x)=ex(x﹣1)﹣x+1=(x﹣1)(ex﹣1),

令f′(x)>0,解得:x>1或x<0,

令f′(x)<0,解得:0<x<1,

故f(x)在(﹣∞,0)递增,在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,

故f(x)极大值=f(0)=﹣2,f(x)极小值=f(1)=﹣e.

(2)f(x)=ex(x﹣2)ax2+ax=(x﹣2)(exax),

显然x=2是函数f(x)的一个零点,若f(x)恰有两个零点,

则只需y=exax恰有1个零点,

即只需g(x)=ex和h(x)ax只有1个交点即可,

①a<0时,如图示:

结合图象,a<0时g(x)=ex和h(x)ax只有1个交点,符合题意;

②a=0时,g(x)=ex和y=0无交点,不合题意;

③a>0时,g(x)=ex和h(x)ax相切时1个交点,

设切点是P(m,em),则a=em(i),

emam(ii),由(i)(ii)解得:P(1,e),a=2e,符合题意,

综上,若f(x)恰有两个零点,则a∈(﹣∞,0)∪{2e}.

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