题目内容
设f(x)=(x2+ax+a)e-x,试确定实数a的值,使f(x)的极小值为0.
考点:函数在某点取得极值的条件
专题:导数的综合应用
分析:令f′①(x)=0可得x1=0,x2=2-a,分别讨论2-a 与0的大小,从而判断函数的单调性,进一步求出函数的极小值,从而求a的值
解答:
解:由于f(x)=(x2+ax+a)e-x,所以f'(x)=(2x+a)e-x-(x2+ax+a)e-x=-e-x[x2+(a-2)x].
令f'(x)=0解得x=0或x=2-a,
当a=2时,f'(x)≤0恒成立,此时f(x)无极值.
所以2-a≠0.
①当2-a>0,即a<2时,f'(x)和f(x)2的变化情况如下表1:
此时应有f(0)=0,所以a=0<2;
②当2-a<0,即a>2时,f'(x)和f(x)的变化情况如下表2:
此时应有f(2-a)=0,即[(2-a)2+a(2-a)+a]ea-2=0,
而ea-2≠0,所以应有(2-a)2+a(2-a)+a=0⇒a=4>2.
综上可知,当a=0或4时,f(x)的极小值为0.
令f'(x)=0解得x=0或x=2-a,
当a=2时,f'(x)≤0恒成立,此时f(x)无极值.
所以2-a≠0.
①当2-a>0,即a<2时,f'(x)和f(x)2的变化情况如下表1:
| x | (-∞,0) | 0 | (0,2-a) | 2-a | (2-a,+∞) |
| f'(x) | - | 0 | + | 0 | - |
| f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ |
②当2-a<0,即a>2时,f'(x)和f(x)的变化情况如下表2:
| x | (-∞,2-a) | 2-a | (2-a,0) | 0 | (0,+∞) |
| f'(x) | - | 0 | + | 0 | - |
| f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ |
而ea-2≠0,所以应有(2-a)2+a(2-a)+a=0⇒a=4>2.
综上可知,当a=0或4时,f(x)的极小值为0.
点评:本题的考点是利用导数研究函数的极值,考查用导数的方法研究函数的单调性、极值.解题中渗透了分类讨论、数形结合、方程与函数的思想及转化的思想.
练习册系列答案
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