设函数f(x)=x(ex﹣1)+ax2

所属学校:学历教育 科目:高中数学 2024-11-05 09:47:07 高中数学

设函数f(x)=x(ex﹣1)+ax2

(Ⅰ)当a=﹣1时,求f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若当x≥0时,f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.

【答案】

解:(1)当a=-1时,2

f'(x)=(ex﹣1)+xex﹣x=(x+1)(ex﹣1)

令f'(x)>0,得x<﹣1或x>0;

令f'(x)<0,得﹣1<x<0

所以f(x)的单增区间为(﹣∞,﹣1),(0,+∞);单减区间为(﹣1,0)

(2)f(x)=x(ex﹣1)+ax2=x(ex﹣1+ax),

令g(x)=(ex﹣1+ax),x∈[0,+∞),

g'(x)=ex+a,g(0)=0…

当a≥﹣1时,g'(x)=ex+a>0,g(x)在[0,+∞)上为增函数,

而g(0)=0,从而当x≥0时,f(x)≥0恒成立.

当a<﹣1时,令g'(x)=ex+a=0,得x=ln(﹣a).

当x∈(0,ln(﹣a))时,g'(x)<0,

g(x)在(0,ln(﹣a))上是减函数,

而g(0)=0,从而当x∈(0,ln(﹣a))时,g(x)<0,即f(x)<0

综上,a的取值范围是[﹣1,+∞)

【解析】

(1)当a=-1时,2 , 由此利用导数性质能求出f(x)的单调区间.

(2)f(x)=x(ex﹣1)+ax2=x(ex﹣1+ax),令g(x)=(ex﹣1+ax),x∈[0,+∞),由此利用导数性质能求出a的取值范围.

【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的最大(小)值与导数(求函数34上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数35内的极值;(2)将函数3的各极值与端点处的函数值67比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值).

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