已知n∈R,函数,f(x)=(-x2+ax)ex(x∈R,e为自然对数的底数).
(1)当a=2时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若函数f(x)在(-1,1)上单调递增,求a的取值范围;
(3)函数f(x)是否为R上的单调函数?若是,求出a的取值范围;若不是,请说明理由.
(Ⅰ)当a=2时,f(x)=(-x2+2x)ex,f′(x)=-(x2-2)ex
令f′(x)>0,得x2-2<0,∴-
<x<2 2
∴f(x)的单调递增区间是(-
,2
);2
(Ⅱ)f′(x)=[-x2+(a-2)x+a]ex,若f(x)在(-1,1)内单调递增,即当-1<x<1时,f′(x)≥0,
即-x2+(a-2)x+a≥0对x∈(-1,1)恒成立,
即a≥x+1-
对x∈(-1,1)恒成立,1 x+1
令y=x+1-
,则y′=1+1 x+1
>01 (x+1)2
∴y=x+1-
在(-1,1)上单调递增,∴y<1+1-1 x+1
=1 1+1 3 2
∴a≥3 2
当a=
时,当且仅当x=0时,f′(x)=03 2
∴a的取值范围是[
,+∞).3 2
(3)假设f(x)是为R上的单调函数,则为R上的单调递增函数或单调递减函数
①若f(x)是R上的单调递减函数,则f′(x)≤0对任意的x∈R都成立,
即[-x2+(a-2)x+a]ex≤0对任意的x∈R都成立,
因为ex>0,所以-x2+(a-2)x+a≤0恒成立,
故由△=(a-2)2+4a≤0,
整理得a2+4≤0,显然不成立,
即f(x)不可能为R上的单调递减函数.
②若f(x)是R上的单调递增函数,则f′(x)≥0对任意的x∈R都成立,
即[-x2+(a-2)x+a]ex≥0对任意的x∈R都成立,
因为ex>0,所以-x2+(a-2)x+a≥0恒成立,
而函数h(x)=-x2+(a-2)x+a的图象是开口向下的抛物线,
所以-x2+(a-2)x+a≥0是不能恒成立的,
所以f(x)不可能为R上的单调递增函数.
综上所述,f(x)是不可能为R上的单调函数.