解题思路:(Ⅰ)求导数f′(x),然后在定义域内解不等式f'(x)>0、f'(x)<0可得函数的增、减区间;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知f(x)极小值=f(0)=0,
f(x
)
极大值
=f(2)=
4
e
2
,易判断
f(x)=
x
2
e
x
的值域为[0,+∞),结合图象可得m范围;
(Ⅲ)不妨设x1<x2,由题意则x1<0,0<x2≤2,利用作差可判断f(x2)<f(-x2),从而有f(x1)<f(-x2),利用单调性可得结论;
(Ⅰ)f′(x)=
x(2−x)
ex,
令
x(2−x)
ex>0,解得0<x<2,
令f′(x)<0,即
x(2−x)
ex<0,解得x<0,或x>2,
∴f(x)的递增区间为(0,2),递减区间为(-∞,0)和(2,+∞).
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)极小值=f(0)=0,f(x)极大值=f(2)=
4
e2,
∵方程f(x)=m有且只有一个根,又f(x)=
x2
ex的值域为[0,+∞),
∴m∈(
4
e2,+∞)∪{0};
(Ⅲ)由(Ⅰ)和(Ⅱ)及当x1,x2∈(-∞,2]时,有f(x1)=f(x2),不妨设x1<x2,
则有x1<0,0<x2≤2,
又f(x2)−f(−x2)=
x22(1−e2x2)
ex2<0,即f(x2)<f(-x2),
∴f(x1)<f(-x2),
又∵x1<0,-x2<0,且f(x)在(-∞,0)上单调递减,
∴x1>-x2,即x1+x2>0.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性、极值、最值,考查函数与方程思想,考查学生综合运用知识解决问题的能力.