设f(x)=ex(ax2+x+1).(I)若a>0,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)x=1时,f(x)有极值,证明:当θ∈[0,]时,|f(cosθ)-f(sinθ)|<

发布时间:2020-08-04 14:24:46

设f(x)=ex(ax2+x+1).
(I)若a>0,讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)x=1时,f(x)有极值,证明:当θ∈[0,]时,|f(cosθ)-f(sinθ)|<2.

网友回答

解:(I)f′(x)=ex(ax2+x+1)+ex(2ax+1)=ex[ax2+(2a+1)x+2]=.
(i)当时,恒成立,∴函数f(x)在R上单调递增.
(ii)当时,则,即.
由f′(x)>0,解得;当f′(x)<0时,解得.
∴函数f(x)在区间和(-2,+∞)上单调递增;在上单调递减.
(iii)当时,则,即.
由f′(x)>0,解得;由f′(x)<0,解得.
∴函数f(x)在区间(-∞,-2)和(-,+∞)上单调递增;在上单调递减.
(II)∵当x=1时,f(x)有极值,∴f′(1)=0.∴,解得a=-1.
∴f(x)=ex(-x2+x+1),f′(x)=-ex(x-1)(x+2).
令f′(x)>0,解得-2<x<1,∴f(x)在[-2,1]上单调递增,
∵sinθ,cosθ∈[0,1],∴|f(sinθ)-f(cosθ)|≤f(1)-f(0)=e-1<2.

解析分析:(I)利用导数的运算法则可得,通过分类讨论的大小关系,再根据导数与函数单调性的关系即可得出单调区间;(II)由x=1时,f(x)有极值,得到f′(1)=0,即可得到a的值,再求出其单调递增区间,即可得出.

点评:本题综合考查了利用导数研究函数的单调性、极值、分类讨论思想方法等基础知识与方法,需要较强的推理能力和计算能力.
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