已知函數(shù)f(x)=(x-a)2ex,a∈R
(I)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(II)證明:當(dāng)a∈[-1,3],x∈(-∞,1]時(shí),f(x)≤4e.
(Ⅰ)解:f′(x)=2(x-a)e
x+(x-a)
2e
x=(x-a)[x-(a-2)]e
x.…(2分)
令f′(x)=0,得x
1=a-2,x
2=a.
當(dāng)x變化時(shí),f′(x)、f(x)的變化如下:
x | (-∞,a-2) | a-2 | (a-2,a) | a | (a,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | ↗ | 極大值 | ↘ | 極小值 | ↗ |
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,a-2),(a,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間是(a-2,a).…(6分)
(Ⅱ)證明:由(Ⅰ)得[f(x)]
極大=f(a-2)=4e
a-2.
(1)當(dāng)a≤1時(shí),f(x)在(-∞,1]上的最大值為f(a-2)或f(1),
由f(a-2)=4e
a-2≤4e;f(1)=(a-1)
2e≤4e,解得-1≤a≤1,即-1≤a≤1時(shí),f(x)≤4e;
(2)當(dāng)a-2≤1<a,即1<a≤3時(shí),f(x)在(-∞,1]上的最大值為f(a-2),
此時(shí)f(a-2)=4e
a-2≤4e
3-2=4e;
綜上,當(dāng)a∈[-1,3],x∈(-∞,1]時(shí),f(x)≤4e.…(12分)
分析:(Ⅰ)求導(dǎo)函數(shù),由導(dǎo)數(shù)的正負(fù),確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)當(dāng)x∈(-∞,1]時(shí),由(Ⅰ)知f(x)在(-∞,1]上的最大值為f(a-2)或f(1),從而可證得結(jié)論.
點(diǎn)評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運(yùn)用,考查函數(shù)的單調(diào)性與最值,解題的關(guān)鍵是正確求導(dǎo),確定函數(shù)的單調(diào)性