问题
解答题
已知函数f(x)=(x2+x-a)e
(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)当x=-5时,f(x)取得极值. ①若m≥-5,求函数f(x)在[m,m+1]上的最小值; ②求证:对任意x1,x2∈[-2,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤2. |
答案
(Ⅰ)f′(x)=
(x2+x-a)e1 a
+(2x+1)ex a
=x a
x(x+1+2a)e1 a
,x a
当a=1时,f′(x)=x(x+3)ex,
解f′(x)>0得x>0或x<-3,解f′(x)<0得-3<x<0,
所以f(x)的单调增区间为(-∞,-3)和(0,+∞),单调减区间为(-3,0).
(Ⅱ)①当x=-5时,f(x)取得极值,所以f′(-5)=
(-5)(-5+1+2a)e1 a
=0,x a
解得a=2(经检验a=2符合题意),
f′(x)=
x(x+5)e1 2
,当x<-5或x>0时f′(x)>0,当-5<x<0时f′(x)<0,x 2
所以f(x)在(-∞,-5)和(0,+∞)上递增,在(-5,0)上递减,
当-5≤m≤-1时,f(x)在[m,m+1]上单调递减,fmin(x)=f(m+1)=m(m+3)e
,m+1 2
当-1<m<0时,m<0<m+1,f(x)在[m,0]上单调递减,在[0,m+1]上单调递增,fmin(x)=f(0)=-2,
当m≥0时,f(x)在[m,m+1]上单调递增,fmin(x)=f(m)=(m+2)(m-1)e
,m 2
综上,f(x)在[m,m+1]上的最小值为
fmin(x)=
;m(m+3)e
,-5≤m≤-1m+1 2 -2,-1<m<0 (m+2)(m-1)e
,m≥0m 2
②令f′(x)=0得x=0或x=-5(舍),
因为f(-2)=0,f(0)=-2,f(1)=0,所以fmax(x)=0,fmin(x)=-2,
所以对任意x1,x2∈[-2,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤fmax(x)-fmin(x)=2.