题目内容

函数f(x)=
ax2+1,x≥0
(a+2)eax,x<0
为R的单调函数,则实数a的取值范围是(  )
A、(0,+∞)
B、[-1,0)
C、(-2,0)
D、(-∞,-2)
考点:函数单调性的判断与证明
专题:函数的性质及应用,导数的综合应用
分析:先求f′(x),讨论a的取值从而判断函数f(x)在每段上的单调性,当在每段上都单调递增时求得a>0,这时需要求函数ax2+1在x=0时的取值大于等于(a+2)eax在x=0时的取值,这样又会求得一个a的取值,和a>0求交集即可;当在每段上都单调递减时,求得-2<a<0,这时需要求函数ax2+1在x=0处的取值小于等于(a+2)eax在x=0处的取值,这样又会求得一个a的取值,和-2<a<0求交集即可;最后对以上两种情况下的a求并集即可.
解答: 解:f′(x)=
2axx≥0
a(a+2)eaxx<0

∴(1)若a>0,x≥0时,f′(x)≥0,即函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且ax2+1≥1;要使f(x)在R上为单调函数,则x<0时,a(a+2)>0,
∵a>0,∴解得a>0,并且(a+2)eax<a+2,
∴a+2≤1,解得a≤-1,不符合a>0,
∴这种情况不存在;
(2)若a<0,x≥0时,f′(x)≤0,即函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,且ax2+1≤1;要使f(x)在R上为单调函数,则x<0时,a(a+2)<0,解得-2<a<0,并且(a+2)eax>a+2,
∴a+2≥1,解得a≥-1,∴-1≤a<0;
综上得a的取值范围为[-1,0).
故选:B.
点评:考查函数导数符号和函数单调性的关系,函数单调递增,递减函数的定义.
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