设f(x)=(xlnx+ax+a2-a-1)ex,a≥-2.

3个回答

  • 解题思路:(1)把a=0代入函数解析式,求出函数的导函数,在定义域内由导函数大于0的原函数的增区间,由导函数小于0得原函数的减区间;

    (2)求出函数的导函数f(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex,其中ex>0恒成立,要分析函数f(x)在区间([1/e],+∞)上的极值点个数,引入函数g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则需要讨论函数g(x)的零点情况,通过对函数g(x)两次求导后分析得到函数g(x)在区间([1/e],+∞)上是增函数,则通过讨论其最小值的符号可以判断其零点情况,从而得到函数f(x)在区间([1/e],+∞)上的极值点个数情况.

    (1)当a=0时,f(x)=(xlnx-1)ex,(x>0)

    故f(x)=(lnx+1+xlnx-1)ex=(x+1)exlnx.

    当x=1时,f(x)=0,当x>1时,f(x)>0,当x<1时,f(x)<0.

    故f(x)的减区间为(0,1),增区间为(1,+∞).

    (2)由f(x)=(xlnx+ax+a2-a-1)ex

    得:f(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex

    令g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,则g′(x)=

    1

    x+lnx+1+a,g′′(x)=−

    1

    x2+

    1

    x,

    显然g′′(1)=0,又当0<x<1时,g′′(x)<0,当x>1时g′′(x)>0.

    所以,g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.

    故g′(x)min=g′(1)=2+a,∵a≥-2,∴g(x)≥g(x)min=2+a≥0.

    故g(x)在(0,+∞)上为增函数,则在区间(

    1

    e,+∞)上单调递增,

    注意到:当x→+∞时,g(x)→+∞,故g(x)在(

    1

    e,+∞)上的零点个数由

    g(

    1

    e)=(a−1)(a+1+

    1

    e)的符号决定.

    ①当g(

    1

    e)≥0,即−2≤a≤−1−

    1

    e或a≥1时,g(x)在区间(

    1

    e,+∞)上无零点,

    即f(x)无极值点.

    ②当g(

    1

    e)<0,即−1−

    1

    e<a<1时,g(x)在区间(

    1

    e,+∞)上有唯一零点,

    即f(x)有唯一极值点.

    综上:当−2≤a≤−1−

    1

    e或a≥1时,f(x)在(

    1

    e,+∞)上无极值点.

    当−1−

    1

    e<a<1时,f(x)在(

    1

    e,+∞)上有唯一极值点.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了导函数的零点与原函数极值点之间的关系,利用两次求导判断函数的单调性是该题的难点所在,是有一定难度的题目.