已知函数 $f(x)={\rm e}^x(x^2+ax+a)$.
【难度】
【出处】
无
【标注】
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当 $a=1$ 时,求函数 $f(x)$ 的单调区间;标注答案$f(x)$ 的单调递增区间为 $(-\infty,-2)$ 和 $(-1,+\infty)$;单调递减区间为 $(-2,-1)$解析函数 $f(x)$ 的导函数$$f'(x)={\rm e}^x(x+a)(x+2).$$当 $a=1$ 时,函数 $f(x)$ 的导函数$$f'(x)={\rm e}^x(x+1)(x+2),$$于是函数 $f(x)$ 的单调递增区间为 $(-\infty,-2)$ 和 $(-1,+\infty)$;单调递减区间为 $(-2,-1)$.
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若关于 $x$ 的不等式 $f(x)\leqslant {\rm e}^{a}$ 在 $[a,+\infty)$ 上有解,求实数 $a$ 的取值范围;标注答案$\left(-\infty,\dfrac 12\right]$解析先考虑 $f(a)={\rm e}^a(2a^2+a)$,显然当 $-1\leqslant a\leqslant \dfrac 12$ 时,$f(a)\leqslant {\rm e}^a$,接下来研究其他情形.
当 $a<-1$ 时,函数 $f(x)$ 在 $(-\infty,-2)$ 和 $(-a,+\infty)$ 上单调递增;在 $(-2,-a)$ 上单调递减,因此函数 $f(x)$ 在 $[a,+\infty)$ 上的最小值必然为 $\min\{f(a),f(-a)\}$.考虑到 $f(a)>{\rm e}^a$,又$$f(-a)={\rm e}^{-a}\cdot a<0<{\rm e}^{a},$$因此符合题意.
当 $a>\dfrac 12$ 时,无论 $-a$ 与 $-2$ 的大小关系如何,均有函数 $f(x)$ 在 $[a,+\infty)$ 上单调递增.又 $f(a)>{\rm e}^a$,因此不符合题意.
综上所述,实数 $a$ 的取值范围是 $\left(-\infty,\dfrac 12\right]$. -
若曲线 $y=f(x)$ 存在两条互相垂直的切线,求实数 $a$ 的取值范围(只需直接写出结果).标注答案$(-\infty,2)\cup (2,+\infty)$解析由于 $f'(x)$ 的取值无上界,因此只需要存在负的函数值即可,因此 $a$ 的取值范围是 $(-\infty,2)\cup (2,+\infty)$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2
问题3
答案3
解析3
备注3