已知函数f(x)=(ax 2 +x)e x ,其中e是自然数的底数,a∈R.

已知函数f(x)=(ax 2 +x)e x ,其中e是自然数的底数,a∈R.
(1)当a<0时,解不等式f(x)>0;
(2)当a=0时,求正整数k的值,使方程f(x)=x+2在[k,k+1]上有解;
(3)若f(x)在[-1,1]上是单调增函数,求a的取值范围.
petersoncheng 1年前 已收到1个回答 举报

会诸贵客 幼苗

共回答了16个问题采纳率:93.8% 举报

(1)因为e x >0,所以不等式f(x)>0即为ax 2 +x>0,
又因为a<0,所以不等式可化为x(x+
1
a )<0,
所以不等式f(x)>0的解集为(0,-
1
a ).
(2)当a=0时,方程即为xe x =x+2,由于e x >0,所以x=0不是方程的解
所以原方程等价于 e x -
2
x -1=0 ,令h(x)= e x -
2
x -1 ,
因为h′(x)= e x +
2
x 2 >0对于x∈(0,+∞)恒成立,
所以h(x)在(0,+∞)内是单调增函数,
又h(1)=e-3,h(2)=e 2 -2>0,
所以方程f(x)=x+2有且只有1个实数根,在区间[1,2],
所以正整数k的值为 1.
(3)f′(x)=(2ax+1)e x +(ax 2 +x)e x =[ax 2 +(2a+1)x+1]e x
①当a=0时,f′(x)=(x+1)e x ,f′(x)≥0在[-1,1]上恒成立,当且仅当x=-1时取等号,故a=0符合要求;
②当a≠0时,令g(x)=ax 2 +(2a+1)x+1,因为△=(2a+1) 2 -4a=4a 2 +1>0,
所以g(x)=0有两个不相等的实数根x 1 ,x 2 ,不妨设x 1 >x 2
因此f(x)有极大值又有极小值.
若a>0,因为g(-1)•g(0)=-a<0,所以f(x)在(-1,1)内有极值点,
故f(x)在[-1,1]上不单调.
若a<0,可知x 1 >0>x 2
因为g(x)的图象开口向下,要使f(x)在[-1,1]上单调,因为g(0)=1>0,
必须满足

g(1)≥0
g(-1)≥0 即

3a+2≥0
-a≥0 ,所以 -
2
3 ≤a<0 .
综上可知,a的取值范围是[ -
2
3 ,0 ].

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 1.308 s. - webmaster@yulucn.com