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已知函数f(x)=axex-(a-1)(x+1)2(其中a∈R,e为自然对数的底数,e=2.718128…).(1)当a=-1时,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)仅有一个极值点,求a的取值范围.
题目详情
已知函数f(x)=axex-(a-1)(x+1)2(其中a∈R,e为自然对数的底数,e=2.718128…).
(1)当a=-1时,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)仅有一个极值点,求a的取值范围.
(1)当a=-1时,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)仅有一个极值点,求a的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
(1)由题知,f(x)=-xex+2(x+1)2,
f'(x)=-ex-xex+4(x+1)=(x+1)(4-ex),
由f'(x)=0得到x=-1或x=ln4,
而当xx)>0,x>ln4时,(4-ex)<0,列表得:
所以,此时f(x)的减区间为(-∞,-1),(ln4,+∞),增区间为(-1,ln4);
(2)f'(x)=aex+axex-2(a-1)(x+1)=(x+1)(aex-2a+2),
由f'(x)=0得到x=-1或aex-2a+2=0(*)
由于f(x)仅有一个极值点,
关于x的方程(*)必无解,
①当a=0时,(*)无解,符合题意,
②当a≠0时,由(*)得ex=
,故由
≤0得0<a≤1,
由于这两种情况都有,当x<-1时,f'(x)<0,于是f(x)为减函数,
当x>-1时,f'(x)>0,于是f(x)为增函数,
∴仅x=-1为f(x)的极值点,
综上可得a的取值范围是[0,1].
f'(x)=-ex-xex+4(x+1)=(x+1)(4-ex),
由f'(x)=0得到x=-1或x=ln4,
而当x
x | (-∞,-1) | -1 | (-1,ln4) | ln4 | (ln4,+∞) |
f'(x) | - | 0 | + | 0 | - |
f(x) | ↘ | 极大值 | ↗ | 极小值 | ↘ |
(2)f'(x)=aex+axex-2(a-1)(x+1)=(x+1)(aex-2a+2),
由f'(x)=0得到x=-1或aex-2a+2=0(*)
由于f(x)仅有一个极值点,
关于x的方程(*)必无解,
①当a=0时,(*)无解,符合题意,
②当a≠0时,由(*)得ex=
2a-2 |
a |
2a-2 |
a |
由于这两种情况都有,当x<-1时,f'(x)<0,于是f(x)为减函数,
当x>-1时,f'(x)>0,于是f(x)为增函数,
∴仅x=-1为f(x)的极值点,
综上可得a的取值范围是[0,1].
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