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[0,1]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)上单调递减;

0<x<-

2
a
,则f′(x)>0,从而f(x)在(0,-
2
a
)上单调递增;

x>-

2
a
则f′(x)<0,从而f(x)在(-
2
a
,+∞)
上单调递减.

(Ⅱ)(i)当a=0时,f(x)在区间[0,1]上的最大值是f(1)=1.

(ii)当-2<a<0时,f(x)在区间[0,1]上的最大值是f(1)=ea

(iii)当a≤-2时,f(x)在区间[0,1]上的最大值是f(-

2
a
)=
4
a2e2
.

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