问题 解答题
已知a为实数,函数f(x)=(1+ax)ex,函数g(x)=
1
1-ax
,令函数F(x)=f(x)•g(x).
(1)若a=1,求函数f(x)的极小值;
(2)当a=-
1
2
时,解不等式F(x)<1;
(3)当a<0时,求函数F(x)的单调区间.
答案

(1)由f'(x)=ex+(1+x)ex=0得x=-2,

当x<-2时,f'(x)<0,f(x)在(-∞,-2)上单调递减,

当x>-2时,f'(x)>0,f(x)在(-2,+∞)上单调递增,

所以函数f(x)的最小值为f(-2)=-e-2

(2)当a=-

1
2
时F(x)=(1+
1
2
x)e x×
1
1-
1
2
x
<1,即
(2-x)e x
2+x
-1<0

设m(x)=

(2-x)e x
2+x
-1,则m(0)=0,m′(x)=
-x 2e x
(2+x)2
<0

所以m(x)的单调递减区间是(-∞,-2)和(-2,+∞),

而当x<-2时,总有

(2-x)e x
2+x
-1<0成立,

所以不等式F(x)<1的解集是(-∞,-2)∪(0,+∞).

(3)F(x)=

1+ax
1-ax
e x,定义域为{x|x≠
1
a
}

F′(x)=

-a2x2+2a+1
(1-ax)2
e x=
-a2(x2-
2a+1
a2
)
(1-ax)2
e x
,令F′(x)=0,得x2=
2a+1
a2
(a<0)

①当2a+1<0,即a<-

1
2
时,F′(x)<0

则当a<-

1
2
时,函数F(x)的单调递减区间是(-∞,
1
a
)和(
1
a
,+∞).

②当2a+1=0,即a=-

1
2
时,由(2)知,函数F(x)的单调递减区间是(-∞,-2)和(-2,+∞).

③当2a+1>0,即-

1
2
<a<0时,解x2=
2a+1
a2
得到x1=
2a+1
a
x2=-
2a+1
a

1
a
2a+1
a
,∴令F′(x)<0,得到x∈(-∞,
1
a
),x∈(
1
a
2a+1
a
),x∈(-
2a+1
a
,+∞)

令F′(x)>0,得到x∈(

2a+1
a
-
2a+1
a
).

则当-

1
2
<a<0时,函数F(x)的单调递减区间是(-∞,
1
a
),(
1
a
2a+1
a
),(-
2a+1
a
,+∞)

函数F(x)的单调递增区间是(

2a+1
a
-
2a+1
a
).

多项选择题
单项选择题