Question

【題目】已知函數(shù)f（x）= x2+ax，g（x）=ex ， a∈R且a≠0，e=2.718…，e為自然對數(shù)的底數(shù)．
（Ⅰ）求函數(shù)h（x）=f（x）g（x）在[﹣1，1]上極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
（Ⅱ）令函數(shù)p（x）=f'（x）g（x），若a∈[1，3]，函數(shù)p（x）在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上均為增函數(shù)，求證：b≥e3﹣7．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）∵f（x）= x2+ax，g（x）=ex ， ∴h（x）=f（x）g（x）=（ x2+ax）ex ， h′（x）= ，
令t（x）=x2+2（a+1）x+2a，由t（x）=0，得 ＜﹣1， ＞﹣1．
若a≤ ，則x2≥1，t（x）≤0在[﹣1，1]上恒成立，即h′（x）在[﹣1，1]上恒成立，h（x）單調(diào)遞減，在[﹣1，1]上無極值點(diǎn)；
若a＞﹣ ，則﹣1＜x2＜1，當(dāng)x∈[﹣1，x2）時(shí)，t（x）＜0，即h′（x）＜0，h（x）單調(diào)遞減，當(dāng)x∈（x2 ， 1]時(shí)，t（x）＞0，即h′（x）＞0，h（x）單調(diào)遞增，
∴x2是函數(shù)h（x）=f（x）g（x）在[﹣1，1]上的一個(gè)極值點(diǎn)．
（Ⅱ）證明：p（x）=f'（x）g（x）=（x+a）ex ， p′（x）=ex（x+a+1），
∵函數(shù)p（x）在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上為增函數(shù)，∴ex（x+a+1）≥0在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上恒成立，
即x+a+1≥0在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上恒成立，
則b+a﹣ea+a+1≥0對a∈[1，3]恒成立，
∴b≥ea﹣2a﹣1對a∈[1，3]恒成立，
令φ（a）=ea﹣2a﹣1，則φ′（a）=ea﹣2＞0，
∴φ（a）=ea﹣2a﹣1在[1，3]上為增函數(shù)，則φ（a）的最大值為φ（3）=e3﹣7．
∴b≥e3﹣7．
【解析】（Ⅰ）求出函數(shù)h（x）的導(dǎo)函數(shù)，h′（x）= ，令t（x）=x2+2（a+1）x+2a，求出t（x）的兩個(gè)零點(diǎn) ＜﹣1， ＞﹣1．然后分a≤ 和a＞﹣ 討論函數(shù)的單調(diào)性，從而求得函數(shù)h（x）=f（x）g（x）在[﹣1，1]上的一個(gè)極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)；（Ⅱ）由函數(shù)p（x）在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上為增函數(shù)，可得p′（x）=ex（x+a+1）≥0在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上恒成立，轉(zhuǎn)化為x+a+1≥0在區(qū)間[b+a﹣ea ， +∞]上恒成立，得到b≥ea﹣2a﹣1對a∈[1，3]恒成立，令φ（a）=ea﹣2a﹣1，求導(dǎo)可得φ（a）=ea﹣2a﹣1在[1，3]上為增函數(shù)，則φ（a）的最大值為φ（3）=e3﹣7．從而證得b≥e3﹣7．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減)，還要掌握函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)(求函數(shù)的極值的方法是:（1）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值（2）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．