已知函数f(x)=ax2−ex(a∈R).

已知函数
f(x)=ax2ex(a∈R)

(1)当a=1时,证明:f(x)在(-∞,+∞)上为减函数;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),求实数a的取值范围.
做客遗精咋办 1年前 已收到1个回答 举报

nds0ab 幼苗

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解题思路:(1)求导函数,证明f′(x)<0在R上恒成立,即可得到结论;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,则x1,x2是方程f′(x)=0的两个根,可得方程2a=
ex
x
有两个根,构造函数φ(x)=
ex
x
,要使方程2a=
ex
x
有两个根,需2a>φ(1)=e,即可得到结论.

(1)证明:a=1时,f′(x)=2x-ex,f″(x)=2-ex,f″(x)>0时,x<ln2;f″(x)<0时,x>ln2,
∴f′(x)在区间(-∞,ln2)递增,在区间(ln2,+∞)递减,
∴f′(x)max=f'(ln2)=2(ln2-1)<0,即f′(x)<0在R上恒成立,
∴f(x)在(-∞,+∞)递减;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,则x1,x2是方程f′(x)=0的两个根,
故方程2ax-ex=0有两个根x1,x2,又x=0显然不是该方程的根,所以方程2a=
ex
x有两个根,
设φ(x)=
ex
x,φ′(x)=
ex(x−1)
x2,当x<0时,φ(x)<0且φ′(x)<0,φ(x)单调递减,
当x>0时,φ(x)>0,当0<x<1时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减,
当x>1时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,
要使方程2a=
ex
x有两个根,需2a>φ(1)=e,即a>
e
2且0<x1<1<x2
故a的取值范围为(
e
2,+∞).

点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的极值,考查学生的计算能力,属于中档题.

1年前

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