问题
解答题
已知函数f(x)=x2eax,其中a≥0,e为自然对数的底数.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间[-1,0]上的最大值.
答案
(Ⅰ)∵f'(x)=x(ax+2)eax.
(i)当a=0时,令f'(x)=0,得x=0.
若x>0,则f'(x)>0,从而f(x)在(0,+∞)上单调递增;
若x<0,则f'(x)<0,从而f(x)在(-∞,0)上单调递减.
(ii)当a>0时,令 f′(x)=0,得x(ax+2)=0,故x=0或x=-
.2 a
若x>0,则f'(x)>0,从而f(x)在(0,+∞)上单调递增;
若-
<x<0,则f′(x)<0,从而f(x)在(-2 a
,0))上单调递减;2 a
若 x<-
,则f′(x)>0,从而f(x)在(-∞,-2 a
)上单调递增.2 a
(Ⅱ)(i)当a=0时,f(x)在区间[-1,0]上的最大值是f(-1)=1.
(ii)当-
<-1⇒0<a<2时,f(x)在区间[-1,0]上递减,最大值是f(-1)=e-a.2 a
(iii)当-
≥-1⇒a≥2时,f(x)在区间[-1,0]上先增后减,最大值是 f(-2 a
)=2 a 4 a2•e2