問題詳情:
已知函數f(x)=(ax-x2)ex.
(1)當a=2時,求f(x)的單調遞減區間;
(2)若函數f(x)在(-1,1]上單調遞增,求a的取值範圍;
(3)函數f(x)是否可爲R上的單調函數?若是,求出a的取值範圍,若不是,說明理由.
【回答】
解 (1)當a=2時,f(x)=(2x-x2)ex.
f′(x)=(2-2x)ex+(2x-x2)ex,
=(2-x2)ex,
令f′(x)<0,即2-x2<0,解得x<-或x>,
所以函數f(x)的單調遞減區間爲(-∞,-)和(,+∞).
(2)函數f(x)在(-1,1]上單調遞增,
所以f′(x)≥0,對於x∈(-1,1]都成立,
即f′(x)=[a+(a-2)x-x2]ex≥0,對於x∈(-1,1]都成立,
故有a≥=x+1-,
令g(x)=x+1-,則g′(x)=1+>0,
故g(x)在(-1,1]上單調遞增,g(x)max=g(1)=,
所以a的取值範圍是[,+∞).
(3)假設f(x)爲R的上單調函數,則爲R的上單調遞增函數或單調遞減函數.
①若函數f(x)爲R上單調遞增函數,則f′(x)≥0,對於x∈R都成立,
即[a+(a-2)x-x2]ex≥0恆成立.
由ex>0,x2-(a-2)x-a≤0對於x∈R都恆成立,
由h(x)=x2-(a-2)x-a是開口向上的拋物線,
則h(x)≤0不可能恆成立,
所以f(x)不可能爲R上的單調增函數.
②若函數f(x)爲R上單調遞減函數,則f′(x)≤0,對於x∈R都成立,
即[a+(a-2)x-x2]ex≤0恆成立,
由ex>0,x2-(a-2)x-a≥0對於x∈R都恆成立,
故由Δ=(a-2)2+4a≤0,整理得a2+4≤0,顯然不成立,
所以,f(x)不能爲R上的單調遞減函數.
綜上,可知函數f(x)不可能爲R上的單調函數.
知識點:基本初等函數I
題型:解答題