问题 解答题
设f(x)=ex(ax2+x+1).
(I)若a>0,讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)x=1时,f(x)有极值,证明:当θ∈[0,
π
2
]时,|f(cosθ)-f(sinθ)|<2.
答案

(I)f(x)=ex(ax2+x+1)+ex(2ax+1)=ex[ax2+(2a+1)x+2]=aex(x+

1
a
)(x+2).

(i)当a=

1
2
时,f(x)=
1
2
ex(x+2)2≥0
恒成立,∴函数f(x)在R上单调递增.

(ii)当0<a<

1
2
时,则
1
a
>2
,即-
1
a
<-2

由f(x)>0,解得x>-2或x<-

1
a
;当f(x)<0时,解得-
1
a
<x<-2

∴函数f(x)在区间(-∞,-

1
a
)和(-2,+∞)上单调递增;在(-
1
a
,-2)
上单调递减.

(iii)当a>

1
2
时,则
1
a
<2
,即-
1
a
>-2

由f(x)>0,解得x>-

1
a
或x<-2;由f(x)<0,解得-2<x<-
1
a

∴函数f(x)在区间(-∞,-2)和(-

1
a
,+∞)上单调递增;在(-2,-
1
a
)
上单调递减.

(II)∵当x=1时,f(x)有极值,∴f(1)=0.∴3ae(1+

1
a
)=0,解得a=-1.

∴f(x)=ex(-x2+x+1),f(x)=-ex(x-1)(x+2).

令f(x)>0,解得-2<x<1,∴f(x)在[-2,1]上单调递增,

∵sinθ,cosθ∈[0,1],∴|f(sinθ)-f(cosθ)|≤f(1)-f(0)=e-1<2.

单项选择题
单项选择题 A1型题