设f(x)=(xlnx+ax+a2-a-1)ex,a≥-2.

6248611402022-10-04 11:39:543条回答

设f(x)=(xlnx+ax+a2-a-1)ex,a≥-2.
(1)若a=0,求f(x)的单调区间;
(2)讨论f(x)在区间([1/e],+∞)上的极值点个数.

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风无情君无语 共回答了24个问题 | 采纳率91.7%
解题思路:(1)把a=0代入函数解析式,求出函数的导函数,在定义域内由导函数大于0的原函数的增区间,由导函数小于0得原函数的减区间;
(2)求出函数的导函数f(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex,其中ex>0恒成立,要分析函数f(x)在区间([1/e],+∞)上的极值点个数,引入函数g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则需要讨论函数g(x)的零点情况,通过对函数g(x)两次求导后分析得到函数g(x)在区间([1/e],+∞)上是增函数,则通过讨论其最小值的符号可以判断其零点情况,从而得到函数f(x)在区间([1/e],+∞)上的极值点个数情况.

(1)当a=0时,f(x)=(xlnx-1)ex,(x>0)
故f(x)=(lnx+1+xlnx-1)ex=(x+1)exlnx.
当x=1时,f(x)=0,当x>1时,f(x)>0,当x<1时,f(x)<0.
故f(x)的减区间为(0,1),增区间为(1,+∞).
(2)由f(x)=(xlnx+ax+a2-a-1)ex
得:f(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex
令g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则g′(x)=
1
x+lnx+1+a,g′′(x)=−
1
x2+
1
x,
显然g′′(1)=0,又当0<x<1时,g′′(x)<0,当x>1时g′′(x)>0.
所以,g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.
故g′(x)min=g′(1)=2+a,∵a≥-2,∴g(x)≥g(x)min=2+a≥0.
故g(x)在(0,+∞)上为增函数,则在区间(
1
e,+∞)上单调递增,
注意到:当x→+∞时,g(x)→+∞,故g(x)在(
1
e,+∞)上的零点个数由
g(
1
e)=(a−1)(a+1+
1
e)的符号决定.
①当g(
1
e)≥0,即−2≤a≤−1−
1
e或a≥1时,g(x)在区间(
1
e,+∞)上无零点,
即f(x)无极值点.
②当g(
1
e)<0,即−1−
1
e<a<1时,g(x)在区间(
1
e,+∞)上有唯一零点,
即f(x)有唯一极值点.
综上:当−2≤a≤−1−
1
e或a≥1时,f(x)在(
1
e,+∞)上无极值点.
当−1−
1
e<a<1时,f(x)在(
1
e,+∞)上有唯一极值点.

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了导函数的零点与原函数极值点之间的关系,利用两次求导判断函数的单调性是该题的难点所在,是有一定难度的题目.

1年前
chen201 共回答了6个问题 | 采纳率
问题1求导会吧
问题2同样求导,只不过要对a进行分类讨论,具体细节就不阐述了
1年前
一十土 共回答了1个问题 | 采纳率
第二小题 a∈[-2,-1/e-1]∪[1,+∞)无极值点
a∈(-1/e-1,1)有一个极小值点
将导数进行到底。
1年前

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过客0021年前1
echo3 共回答了15个问题 | 采纳率80%
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