试题与答案

已知函数f(x)=(ax2﹣2x+1)·e﹣x(a∈R,e为自然对数的底数).

题型:解答题

题目:

已知函数f(x)=(ax2﹣2x+1)·e﹣x(a∈R,e为自然对数的底数).

(I) 当时,求函数f(x)的极值;

(Ⅱ) 若函数f(x)在[﹣1,1]上单调递减,求a的取值范围.

答案:

解:( I)当a=1时,f(x)=(x2﹣2x+1)●e﹣x

f'(x)=(2x﹣2)●e﹣x﹣(x2﹣2x+1)●e﹣x=﹣(x﹣1)(x﹣3)●e﹣x

当x变化时,f(x),f'(x)的变化情况如下表:

( II)f'(x)=(2ax﹣2)●e﹣x﹣(ax2﹣2x+1)●e﹣x=﹣e﹣x[ax2﹣2ax﹣2x+3]

令g(x)=ax2﹣2(a+1)x+3

①若a=0,则g(x)=﹣2x+3,在(﹣1,1)内,g(x)>0,

即f'(x)<0,函数f(x)在区间[﹣1,1]上单调递减.

②若a>0,则g(x)=ax2﹣2(a+1)x+3,其图象是开口向上的抛物线,

对称轴为

当且仅当g(1)≥0,即0<a≤1时,在(﹣1,1)内g(x)>0,f'(x)<0,

函数f(x)在区间[﹣1,1]上单调递减.

③若a<0,则g(x)=ax2﹣2(a+1)x+3,其图象是开口向下的抛物线,

当且仅当,即时,在(﹣1,1)内g(x)>0,f'(x)<0,

函数f(x)在区间[﹣1,1]上单调递减.

综上所述,函数f(x)在区间[﹣1,1]上单调递减时,a的取值范围是

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