解题思路:(Ⅰ)求出导函数f′(x),分别令f′(x)>0,f′(x)<0,解出不等式,即可得到函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)由g(x)=f(x-a)-x2,得方程xex-a=x2,显然x=0为此方程的一个实数解.当x≠0时,方程可化简为ex-a=x.设函数F(x)=ex-a-x,利用导数得到F(x)的最小值,由于F(x)min=F(a)=1-a>0,则当x≠0时,函数g(x)不存在零点,故可得到函数g(x)的零点个数.
(Ⅰ)因为f(x)=(x+a)ex,x∈R,
所以f′(x)=(x+a+1)ex.
令f′(x)=0,得x=-a-1.
当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下:
x (-∞,-a-1) -a-1 (-a-1,+∞)
f′(x) - 0 +
f(x) ↘ 极小值 ↗故f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞).
(Ⅱ)结论:函数g(x)有且仅有一个零点.
理由如下:
由g(x)=f(x-a)-x2,得方程xex-a=x2,
显然x=0为此方程的一个实数解.
所以x=0是函数g(x)的一个零点.
当x≠0时,方程可化简为ex-a=x.
设函数F(x)=ex-a-x,则F′(x)=ex-a-1,
令F′(x)=0,得x=a.
当x变化时,F(x)和F′(x)的变化情况如下:
x (-∞,a) a (a,+∞)
F′(x) - 0 +
F(x) ↘ 极小值 ↗即F(x)的单调增区间为(a,+∞);单调减区间为(-∞,a).
所以F(x)的最小值F(x)min=F(a)=1-a.
因为 a<1,
所以F(x)min=F(a)=1-a>0,
所以对于任意x∈R,F(x)>0,
因此方程ex-a=x无实数解.
所以当x≠0时,函数g(x)不存在零点.
综上,函数g(x)有且仅有一个零点.
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: 本题考查的知识点是用导数研究函数的单调性,其中根据已知中函数的解析式,求出函数的导函数的解析式,并分析出函数的单调性及极值点等信息,是解答本题的关键.