问题
解答题
已知函数f(x)=x2e-ax,其中a>0.
(I)求f(x)的单调区间;
(II)求f(x)在[1,2]上的最大值
答案
(Ⅰ)f'(x)=2xe-ax+x2(-a)e-ax=e-ax(-ax2+2x)(2分)
令f'(x)>0,∵e-ax>0(3分)
∴-ax2+2x>0,解得0<x<
.(4分)2 a
∴f(x)在(-∞,0)和(
,+∞)内是减函数,在(0,2 a
)内是增函数.(6分)2 a
(Ⅱ)①当0<
<1,即a>2时,f(x)在(1,2)内是减函数.2 a
∴在[1,2]上fmax(x)=f(1)=e-a;(8分)
②当1≤
≤2,即1≤a≤2时,f(x)在(1,2 a
)内是增函数,在(2 a
,2)内是减函数.2 a
∴在[1,2]上fmax(x)=f(
)=4a-2e-2;(10分)2 a
③当
>2,即0<a<1时,f(x)在(1,2)是增函数.2 a
∴在[1,2]上fmax(x)=f(2)=4e-2a.(12分)
综上所述,当0<a<1时,f(x)在[1,2]上的最大值为4e-2a;
当1≤a≤2时,f(x)在[1,2]上的最大值为4a-2e-2;
当a>2时,f(x)在[1,2]上的最大值为e-a.(13分)