问题 解答题
已知函数f(x)=
ax2+x+a
ex

(Ⅰ)函数f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线2x+y-1=0平行,求a的值;
(Ⅱ)当x∈[0,2]时,f(x)≥
1
e2
恒成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)由题意可得f′(x)=

(2ax+1)ex-(ax2+x+a)ex
(ex)2
=
-ax2+(2a-1)x+1-a
ex
 …(2分)

故可得f′(0)=1-a,因为函数f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线2x+y-1=0平行,

而直线的斜率为-2,所以1-a=-2,解得a=3                         …(5分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=

-ax2+(2a-1)x+1-a
ex
=
-(ax+1-a)(x-1)
ex
,令f′(x)=0,

当a=0时,x=1,在(0,1)上,有f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

在(1,2)上,有f′(x)<0,函数f(x)单调递减,f(0)=0,f(2)=

2
e2

故函数f(x)的最小值为0,结论不成立.…(6分)

当a≠0时,x1=1,x2=1-

1
a
                               …(7分)

若a<0,f(0)=a<0,结论不成立                     …(9分)

若0<a≤1,则≤0,在(0,1)上,有f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

在(1,2)上,有f′(x)<0,函数f(x)单调递减,

只需

f(0)≥
1
e2
f(2)≥
1
e2
,解得
a≥
1
e2
a≥-
1
5
,所以
1
e2
≤a≤1
            …(11分)

若a>1,则0<1-

1
a
<1,函数在x=1-
1
a
处有极小值,只需
f(1-
1
a
)≥
1
e2
f(2)≥
1
e2

解得

2a-1≥e-1-
1
a
a≥-
1
5
,因为2a-1>1,e-1-
1
a
<1,所以a>1   …13

综上所述,a≥

1
e2
  …(14分)

单项选择题
判断题