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已知函数f(x)=x2e-ax,a∈R.

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/12 21:55:44
已知函数f(x)=x2e-ax,a∈R.
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的图象在x=-1处的切线方程;
(Ⅱ)讨论f(x)的单调性.
已知函数f(x)=x2e-ax,a∈R.
(Ⅰ)因为f(x)=x2e-x,f′(x)=2xe-x-x2e-x=(2x-x2)e-x
所以f(-1)=e,f′(-1)=-3e(2分)
从而f(x)的图象在x=-1处的切线方程为y-e=-3e(x+1),即y=-3ex-2e.(4分)
(Ⅱ)f′(x)=2xe-ax-ax2eax=(2x-ax2)e-ax
①当a=0时,若x<0,则f′(x)<0,若x>0,则f'(x)>0.(6分)
所以当a=0时,函数f(x)在区间(-∞,0)内为减函数,在区间(0,+∞)内为增函数.
②当a>0时,由2x-ax2<0,解得x<0或x>
2
a,
由2x-ax2>0,解得0<x<
2
a.
所以当a>0时,函数f(x)在区间(-∞,0)内为减函数,在区间(0,
2
a)内为增函数,在区间(
2
a,+∞)内为减函数.(9分)
③当a<0时,由2x-ax2<0,解得
2
a<x<0,
由2x-ax2>0,解得x<
2
a或x>0.
所以,当a<0时,函数f(x)在区间(-∞,
2
a)内为增函数,在区间(
2
a,0)内为减函数,在区间(0,+∞)内为增函数.(12分)
综上所述:①当a=0时,函数f(x)在区间(-∞,0)内为减函数,在区间(0,+∞)内为增函数.
②当a>0时,函数f(x)在区间(-∞,0)内为减函数,在区间(0,
2
a)内为增函数,在区间(
2
a,+∞)内为减函数;
③当a<0时,函数f(x)在区间(-∞,
2
a)内为增函数,在区间(
2
a,0)内为减函数,在区间(0,+∞)内为增函数.(14分)