解答题已知函数f(x)=(x2+ax-2a-3)ex,(Ⅰ)若x=2是函数f(x)的一

发布时间:2020-07-09 01:53:04

解答题已知函数f(x)=(x2+ax-2a-3)ex,
(Ⅰ)若x=2是函数f(x)的一个极值点,求实数a的值;
(Ⅱ)设a<0,当x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒不在直线y=e2上方,求实数a的取值范围.

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解:(I)由f(x)=(x2+ax-2a-3)ex可得
f′(x)=(2x+a)ex+(x2+ax-2a-3)ex
=[x2+(2+a)x-a-3]ex,(4分)
∵x=2是函数f(x)的一个极值点,
∴f′(2)=0
∴(a+5)e2=0,解得a=-5.(6分)
代入f′(x)=(x+a+3)(x-1)ex=(x-2)(x-1)ex,
当1<x<2时,f′(x)<0;当x>2时,f′(x)>0,
∴x=2是f(x)的极值.
∴a=-5.
(II)当x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒不在直线y=e2上方,
等价于x∈[1,2],f(x)≤ex恒成立,
即x∈[1,2],f(x)max≤ex恒成立.
由(I)知,f′(x)=(x+a+3)(x-1)ex,
令f′(x)=0,得x1=-a-3,x2=1,
当a≤-5时,-a-3≥2,∴f(x)在x∈[1,2]单调减,
,a≥-e-2与a≤-5矛盾,舍去.
当-5<a<-4时,1<-a-3<2,
f(x)在x∈(1,-a-3)上单调递减,在x∈(-a-3,2)上单调递增,
∴f(x)max在f(1)或f(2)处取到,
f(1)=(-a-2)e,f(2)=e2,
∴只要f(1)=(-a-2)e≤e2,
解得-e-2≤a<-4.
当-4≤a<0时,-a-3≤1,
f(x)在x∈[1,2]上单调增,,符合题意,
∴实数a的取值范围是[-e-2,0).解析分析:(I)由x=2是函数f(x)=(x2+ax-2a-3)ex的一个极值点,可得到x=2是f′(x)=0的根,从而求出a.(II)当x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒不在直线y=e2上方,等价于x∈[1,2],f(x)max≤ex恒成立.由(I)知,f′(x)=(x+a+3)(x-1)ex,令f′(x)=0,得x1=-a-3,x2=1,由此能求出实数a的取值范围.点评:本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,易错点是当x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒不在直线y=e2上方,等价于x∈[1,2],f(x)max≤ex恒成立.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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