设函数 ${f{\left( x \right)}} = x\left( {{{\mathrm{e}}^x} - 1} \right) - a{x^2}$.
【难度】
【出处】
2010年高考新课标全国卷(文)
【标注】
  1. 若 $a= \dfrac{1}{2}$,求 ${f{\left( x \right)}}$ 的单调区间;
    标注
    答案
    解析
    $a=\dfrac 1 2 $ 时,$f\left(x\right) = x\left({{\mathrm{e}}^x} - 1\right) - \dfrac{1}{2}{x^2}$,
    $f'\left(x\right) = {{\mathrm{e}}^x} - 1 + x{{\mathrm{e}}^x} - x = \left({{\mathrm{e}}^x} - 1\right)\left(x + 1\right)$.
    当 $x \in \left( { - \infty , - 1} \right)$ 时 $f'\left(x\right) > 0$;
    当 $x \in \left( { - 1,0} \right)$ 时,$f'\left(x\right) < 0$;
    当 $x \in \left( {0, + \infty } \right)$ 时,$f'\left(x\right) > 0$.
    故 $f\left(x\right)$ 在 $\left( { - \infty , - 1} \right)$,$\left( {0, + \infty } \right)$ 单调递增,在 $ \left(-1,0\right) $ 单调递减.
  2. 若当 $x \geqslant 0$ 时 ${f{\left( x \right)}} \geqslant 0$,求 $ a $ 的取值范围.
    标注
    答案
    解析
    由题 $f\left(x\right) = x\left({{\mathrm{e}}^x} - 1 - ax\right)$.
    令 $g\left(x\right) = {{\mathrm{e}}^x} - 1 - ax$,则 $g'\left(x\right) = {{\mathrm{e}}^x} - a$.
    若 $a \leqslant 1$,则当 $x \in \left( {0, + \infty } \right)$ 时,$g'\left(x\right) > 0$,$g\left(x\right)$ 为增函数,
    而 $g\left(0\right) = 0$,从而当 $ x\geqslant 0 $ 时,$g\left(x\right)\geqslant 0$,即 $f\left(x\right) \geqslant 0$.
    若 $a > 1$,则当 $x \in \left( {0,\ln a} \right)$ 时,$g'\left(x\right) < 0$,$g\left(x\right)$ 为减函数,
    而 $g\left(0\right) = 0$,从而当 $x \in \left( {0,\ln a} \right)$ 时,$g\left(x\right) <0$,即 $f\left(x\right)<0$.
    综合得 $a$ 的取值范围为 $\left( { - \infty ,1} \right]$.
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
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