已知函数f(x)=x2+ax+aex.

已知函数f(x)=
x2+ax+a
ex

(Ⅰ)若函数f(x)在x=0处的切线l0与x=1处的切线l1相互平行,求实数a的值及此时函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若0<a<4,求证:exf(x)<(a+1+aexlnx)(x2+ax+a).
majingge 1年前 已收到1个回答 举报

紫鹿点点 幼苗

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解题思路:(I)先求导函数,然后函数f(x)在x=0处的切线l0与x=1处的切线l1相互平行,则f′(0)=f′(1),求出a的值,最后利用导数符号确定函数的单调性,即可求出函数的单调区间.
(II)原不等式等价于ex
x2+ax+a
ex
<(a+1+aexlnx)(x2+ax+a),也等价于即[xex
a+1/e
+axlnx,
设g(x)=
a+1
e
+axlnx
,h(x)=
x
ex],利用导数工具研究这两个函数的单调性的最值,可知g(x)≥h(x)恒成立,又因为这两个函数不在同一点取最值,从而得出原不等式成立.

(I)由函数f(x)在x=0处的切线l0与x=1处的切线l1相互平行,
知:f′(0)=f′(1),
而f′(x)=
−x(x+a−2)
ex,∴
0×(0+a−2)
e0=
−(1+a−2)
e1,解得a=1,
此时f′(x)=
−x(x−1)
ex,令f′(x)≥0,得0≤x≤1,
故函数f(x)的单调递减区间是(-∞,0)和(1,+∞),单调递减区间是(0,1);
(II)证明:原不等式等价于ex
x2+ax+a
ex<(a+1+aexlnx)(x2+ax+a).
∵0<a<4,∴x2+ax+a>0,原不等式等价于ex<a+1+aexlnx,
即[x
ex<
a+1/e+axlnx,
设g(x)=
a+1
e+axlnx,h(x)=
x
ex],
对于g(x),列表如下:

可知,g(x)≥g([1/e])=[1/e];
对于h(x),列表如下:

可知,h(x)≤h(1)=[1/e];
综上所述,g(x)≥h(x)恒成立,又因为这两个函数不在同一点取最值,
于是g(x)>h(x)恒成立,
从而 原不等式成立.

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 本小题主要考查函数单调性的应用、利用导数研究曲线上某点切线方程、利用导数研究函数的极值、不等式的证明等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于基础题.

1年前

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