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  • 已知函數(shù)f(x)=(ax2-2x+1)?e-x(a∈R,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)). (Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)f(x)的極值; (Ⅱ)若函數(shù)f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞減,求a的取值范圍.

    已知函數(shù)f(x)=(ax2-2x+1)?e-x(a∈R,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
    (Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)f(x)的極值;
    (Ⅱ)若函數(shù)f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞減,求a的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:638 ℃時(shí)間:2020-06-07 22:10:43
    優(yōu)質(zhì)解答
    ( I)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=(x2-2x+1)?e-x
    f'(x)=(2x-2)?e-x-(x2-2x+1)?e-x=-(x-1)(x-3)?e-x…(2分)
    當(dāng)x變化時(shí),f(x),f'(x)的變化情況如下表:
    x(-∞,1)1(1,3)3(3,+∞)
    f'(x)-0+0-
    f(x)遞減極小值遞增極大值遞減
    所以,當(dāng)a=1時(shí),函數(shù)f(x)的極小值為f(1)=0,極大值為f(3)=4e-3.…(5分)
    ( 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,則g(x)=-2x+3,在(-1,1)內(nèi),g(x)>0,
    即f'(x)<0,函數(shù)f(x)在區(qū)間[-1,1]上單調(diào)遞減.…(7分)
    ②若a>0,則g(x)=ax2-2(a+1)x+3,其圖象是開口向上的拋物線,對(duì)稱軸為x=
    a+1
    a
    >1
    ,
    當(dāng)且僅當(dāng)g(1)≥0,即0<a≤1時(shí),在(-1,1)內(nèi)g(x)>0,f'(x)<0,
    函數(shù)f(x)在區(qū)間[-1,1]上單調(diào)遞減.…(9分)
    ③若a<0,則g(x)=ax2-2(a+1)x+3,其圖象是開口向下的拋物線,
    當(dāng)且僅當(dāng)
    g(?1)≥0
    g(1)≥0
    ,即?
    5
    3
    ≤a<0
    時(shí),在(-1,1)內(nèi)g(x)>0,f'(x)<0,
    函數(shù)f(x)在區(qū)間[-1,1]上單調(diào)遞減.…(11分)
    綜上所述,函數(shù)f(x)在區(qū)間[-1,1]上單調(diào)遞減時(shí),a的取值范圍是?
    5
    3
    ≤a≤1
    .…(12分)
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