题目内容
已知函数f(x)=(x+a)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈[0,4]时,求函数f(x)的最小值.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈[0,4]时,求函数f(x)的最小值.
分析:(Ⅰ)先对函数求导,令导函数大于0得到递增区间,令导函数小于0得到递减区间;
(Ⅱ)根据(Ⅰ)确定的函数单调性,讨论-a-1与[0,4]的关系,得到函数f(x)在[0,4]上的单调性,进而可得函数f(x)的最小值.
(Ⅱ)根据(Ⅰ)确定的函数单调性,讨论-a-1与[0,4]的关系,得到函数f(x)在[0,4]上的单调性,进而可得函数f(x)的最小值.
解答:解:(Ⅰ)因为f(x)=(x+a)ex,
所以f′(x)=(x+a+1)ex,
令f′(x)=0,得x=-a-1
当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下:
故f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞).
(Ⅱ)由(Ⅰ),得f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞).
所以当-a-1≤0,即a≥-1时,f(x)在[0,4]上单调递增,
故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(0)=a;
当0<-a-1<4,即-5<a<-1时,
f(x)在(0,-a-1)上单调递减,在(-a-1,4)上单调递增,
故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(-a-1)=-e-a-1;
当-a-1≥4,即a≤-5时,f(x)在(0,4)上单调递减,
故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(4)=(a+4)e4.
所以函数f(x)在[0,4]上的最小值为为f(x)min=
.
所以f′(x)=(x+a+1)ex,
令f′(x)=0,得x=-a-1
当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下:
| x | (-∞,-a-1) | -a-1 | (-a-1,+∞) |
| f′(x) | - | 0 | + |
| f(x) | ↘ | ↗ |
(Ⅱ)由(Ⅰ),得f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞).
所以当-a-1≤0,即a≥-1时,f(x)在[0,4]上单调递增,
故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(0)=a;
当0<-a-1<4,即-5<a<-1时,
f(x)在(0,-a-1)上单调递减,在(-a-1,4)上单调递增,
故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(-a-1)=-e-a-1;
当-a-1≥4,即a≤-5时,f(x)在(0,4)上单调递减,
故f(x)在[0,4]上的最小值为f(x)min=f(4)=(a+4)e4.
所以函数f(x)在[0,4]上的最小值为为f(x)min=
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点评:本题考查导数知识的运用,考查利用导数研究函数的单调性,极值及最值,要注意求极值时,导数等于0根的左右单调性的判断.考查了分析解决问题的能力.
练习册系列答案
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| 1 |
| f(n) |
A、
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B、
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C、
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D、
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