已知函数f(x)=(ax2+x-1)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R,(Ⅰ)若a≤-12,讨论f(x)的单调性;(
已知函数f(x)=(ax2+x-1)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R,(Ⅰ)若a≤-12,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若a=-1,对任意的x∈(-∞,0),都有f(x...
已知函数f(x)=(ax2+x-1)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R,(Ⅰ)若a≤-12,讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若a=-1,对任意的x∈(-∞,0),都有f(x)>13x3+12x2+m,求实数m的取值范围.
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(Ⅰ)f′(x)=(2ax-2)?ex+(x2-2x+1)?ex=(ax2+2ax+x)ex=[x(ax+2a+1)]ex,
令f′(x)=0,得x=0,或x=-
=-2-
,
①若a=-
,f′(x)=-
x2ex≤0,函数f(x)在R上单调递减,
②若a<-
,当x∈(-∞,-2-
)和(0,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x∈(-2-
,0)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
综上所述,当a=-
,函数f(x)在R上单调递减,
当a<-
,函数f(x)在x∈(-∞,-2-
)和(0,+∞)时,函数f(x)单调递减,在(-2-
,0)时,函数f(x)单调递增;
(Ⅱ)当a=-1时,
∴f′(x)=-x(x+1)ex,
∴函数f(x)在(-1,0)上单调递增,在(-∞,-1)上单调递减,
∴f(x)在x=-1处取得最小值,最小值为f(-1)=-
,
设g(x)=
x3+
x2+m,
则g′(x)=x2+x,
当x<-1时,g′(x)>0,当-1<x<0时,g′(x)<0,
∴g(x)在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,0)上单调递增,
故g(x)在x=-1时取得最大值,最大值为g(-1)=
+m,
由题意可知?
>
+m,
∴m<-
?
故实数m的取值范围为(-∞,-
?
)
令f′(x)=0,得x=0,或x=-
2a+1 |
a |
1 |
a |
①若a=-
1 |
2 |
1 |
2 |
②若a<-
1 |
2 |
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a |
当x∈(-2-
1 |
a |
综上所述,当a=-
1 |
2 |
当a<-
1 |
2 |
1 |
a |
1 |
a |
(Ⅱ)当a=-1时,
∴f′(x)=-x(x+1)ex,
∴函数f(x)在(-1,0)上单调递增,在(-∞,-1)上单调递减,
∴f(x)在x=-1处取得最小值,最小值为f(-1)=-
3 |
e |
设g(x)=
1 |
3 |
1 |
2 |
则g′(x)=x2+x,
当x<-1时,g′(x)>0,当-1<x<0时,g′(x)<0,
∴g(x)在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,0)上单调递增,
故g(x)在x=-1时取得最大值,最大值为g(-1)=
1 |
6 |
由题意可知?
3 |
e |
1 |
6 |
∴m<-
1 |
6 |
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e |
故实数m的取值范围为(-∞,-
1 |
6 |
3 |
e |
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