(2012•包头三模)设函数f(x)=xex,g(x)=ax2+x

1个回答

  • 解题思路:(I)求f(x)的导数,可得单调区间,由极值点可得a值,可验证符合题意;

    (Ⅱ)可转化为f(x)-g(x)=x(ex-ax-1)≥0恒成立,令F(x)=ex-ax-1,可得导数F′(x)=ex-a,对a进行分类讨论可得结论.

    (I)∵f(x)=xex,∴f′(x)=ex+xex=(1+x)ex,…(2分)

    当x<-1时,f′(x)<0,∴f(x)在(-∞,-1)内单调递减;

    当x>-1时,f′(x)>0,∴f(x)在(-1,+∞)内单调递增…(4分)

    又g′(x)=2ax+1,由g′(-1)=-2a+1=0,得a=[1/2],

    此时g(x)=[1/2]x2+x=[1/2](x+1)2−

    1

    2,

    显然g(x)在(-∞,-1)内单调递减,在(-1,+∞)内单调递增,故a=[1/2].…(6分)

    (II)当x≥0时恒有f(x)≥g(x),即f(x)-g(x)=x(ex-ax-1)≥0恒成立.…(7分)

    故只需F(x)=ex-ax-1≥0恒成立,

    对F(x)求导数可得F′(x)=ex-a.…(8分)

    ∵x≥0,∴F′(x)=ex-a,

    若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,F′(x)>0,F(x)为增函数,

    从而当x≥0时,F(x)≥F(0)=0,即f(x)≥g(x);…(10分)

    若a>1,则当x∈(0,lna)时,F′(x)<0,F(x)为减函数,

    从而当x∈(0,lna)时,F(x)<F(0)=0,即f(x)<g(x),故f(x)≥g(x)不恒成立.

    故a的取值范围为:a≤1----(12分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查函数和导数的综合应用,涉及恒成立问题和分类讨论的思想,属中档题.