已知函数f(x)=ex(x2+ax-a),其中a是常数.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线
已知函数f(x)=ex(x2+ax-a),其中a是常数.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)若存在实数k,使得关于x的方程f(x)...
已知函数f(x)=ex(x2+ax-a),其中a是常数.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)若存在实数k,使得关于x的方程f(x)=k在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
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(Ⅰ)由f(x)=ex(x2+ax-a)可得,
f′(x)=ex[x2+(a+2)x)],.…(2分)
当a=1时,f(1)=e,f′(1)=4e.…(4分)
所以 曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-e=4e(x-1),
即y=4ex-3e.…(5分)
(Ⅱ) 令f′(x)=ex[x2+(a+2)x)]=0,
解得x=-(a+2)或x=0.…(6分)
当-(a+2)≤0,即a≥-2时,在区间[0,+∞)上,f′(x)≥0,所以f(x)是[0,+∞)上的增函数.
所以方程f(x)=k在[0,+∞)上不可能有两个不相等的实数根.…(8分)
当-(a+2)>0,即a<-2时,f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
由上表可知函数f(x)在[0,+∞)上的最小值为f(-(a+2))=
.…(10分)
因为 函数f(x)是(0,-(a+2))上的减函数,是(-(a+2),+∞)上的增函数,
且当x≥-a时,有f(x)≥e-a(-a)>-a.…(11分)
所以要使方程x的方程f(x)=k在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,k的取值范围必须是(
,-a].…(13分)
f′(x)=ex[x2+(a+2)x)],.…(2分)
当a=1时,f(1)=e,f′(1)=4e.…(4分)
所以 曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-e=4e(x-1),
即y=4ex-3e.…(5分)
(Ⅱ) 令f′(x)=ex[x2+(a+2)x)]=0,
解得x=-(a+2)或x=0.…(6分)
当-(a+2)≤0,即a≥-2时,在区间[0,+∞)上,f′(x)≥0,所以f(x)是[0,+∞)上的增函数.
所以方程f(x)=k在[0,+∞)上不可能有两个不相等的实数根.…(8分)
当-(a+2)>0,即a<-2时,f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
x | 0 | (0,-(a+2)) | -(a+2) | (-(a+2),+∞) | ||
f′(x) | 0 | - | 0 | + | ||
f(x) | -a | ↘ |
| ↗ |
a+4 |
ea+2 |
因为 函数f(x)是(0,-(a+2))上的减函数,是(-(a+2),+∞)上的增函数,
且当x≥-a时,有f(x)≥e-a(-a)>-a.…(11分)
所以要使方程x的方程f(x)=k在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,k的取值范围必须是(
a+4 |
ea+2 |
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