已知函数f(x)=(2ax-x2)eax,其中a为常数,且a≥0。(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值点;(Ⅱ)若函数f(x)在区间(,2)内单调递减,求a的取值范围。-高三数学
解:(Ⅰ)依题意得f(x)=(2x-x2)ex, 所以,f′(x)= (2- x2)ex,令f′(x)=0,得x=±, f(x),f′(x)随x的变化情况如下表: 由上表可知,x=-是函数f(x)的极小值点,x=是函数f(x) 的极大值点。 (Ⅱ),由函数f′(x)在区间(,2)上单调递减可知:f′(x)≤0对任意x∈(,2)恒成立,当a=0时,f′(x)=-2x,显然,f′(x)≤0对任意x∈(,2)恒成立; 当a>0时,f′(x)≤0等价于ax2-(2a2-2)x-2a≥0,因为x∈(,2),不等式ax2-(2a2-2)x-2a≥0等价于, 令,则,在[,2]上显然有g'(x)>0恒成立,所以函数g(x)在[,2]单调递增,所以g(x)在[,2]上的最小值为g()=0,由于,f'(x)≤0对任意x∈(,2)恒成立等价于对任意x∈(,2)恒成立,需且只需,即0≥,解得-1≤a≤1,因为a>0,所以,0<a≤1;综合上述,若函数f(x)在区间(,2)上单调递减,则实数a的取值范围为0≤a≤1。
题目简介
已知函数f(x)=(2ax-x2)eax,其中a为常数,且a≥0。(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值点;(Ⅱ)若函数f(x)在区间(,2)内单调递减,求a的取值范围。-高三数学
题目详情
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值点;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间(
答案
解:(Ⅰ)依题意得f(x)=(2x-x2)ex,
,
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是函数f(x)的极小值点,x=
是函数f(x) 的极大值点。
,
,2)上单调递减可知:f′(x)≤0对任意x∈(
,2)恒成立,
,2)恒成立;
,2),不等式ax2-(2a2-2)x-2a≥0等价于
,
,则
,
,2]上显然有g'(x)>0恒成立,所以函数g(x)在[
,2]单调递增,
,2]上的最小值为g(
)=0,
,2)恒成立等价于
对任意x∈(
,2)恒成立,![]()
,即0≥
,解得-1≤a≤1,
,2)上单调递减,则实数a的取值范围为0≤a≤1。
所以,f′(x)= (2- x2)ex,令f′(x)=0,得x=±
f(x),f′(x)随x的变化情况如下表:
由上表可知,x=-
(Ⅱ)
由函数f′(x)在区间(
当a=0时,f′(x)=-2x,显然,f′(x)≤0对任意x∈(
当a>0时,f′(x)≤0等价于ax2-(2a2-2)x-2a≥0,
因为x∈(
令
在[
所以g(x)在[
由于,f'(x)≤0对任意x∈(
需且只需
因为a>0,所以,0<a≤1;
综合上述,若函数f(x)在区间(