已知函数f(x)=x2ex,(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若方程f(x)=m有且只有一个解,求实数m的取值范围;
1个回答

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,

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.