已知函数f(x)=(ax2-2x+a)e-x
(I)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设,若x>l时总有g(x)<h(x),求实数c范围.
网友回答
解:(I)当a=l时,f(x)=(ax2-2x+a)e-x,其定义域为R
求导函数可得:f′(x)=-(x-1)(x-3)e-x,
由f′(x)>0,可得1<x<3;由f′(x)<0,可得x<1或x>3
∴函数f(x)的单调递增区间为(1,3),单调递减区间为(-∞,1),(3,+∞);
(Ⅱ)∵f′(x)=-[ax2-2(a+1)x+a]e-x,∴g(x)=ax2-2(a+1)x
令F(x)=g(x)-h(x)=(a-)x2-2ax+lnx(x>1)
x>l时总有g(x)<h(x),等价于F(x)<0在(1,+∞)上恒成立
求导函数,可得F′(x)=
①若a>,令F′(x)=0,得x1=1,x2=
当x2>x1=1,即时,在(1,x2)上,F′(x)<0,则函数单调递减,在(x2,+∞)上,F′(x)>0,则函数单调递增,故函数的值域为[F(x2),+∞),不合题意,舍去;
②若a≤,即2a-1≤0时,在(1,+∞)上,F′(x)<0,则函数单调递减,∴F(x)<F(1)=-a-≤0,∴-≤a≤,
综上,a的取值范围为[-,].
解析分析:(I)当a=l时,确定函数的定义域,求导函数,利用导数的正负,可得函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)构造F(x)=g(x)-h(x)=(a-)x2-2ax+lnx(x>1),x>l时总有g(x)<h(x),等价于F(x)<0在(1,+∞)上恒成立,分类讨论,确定函数的单调性,即可求a的取值范围.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查分类讨论的数学思想,正确求导是关键.