Question

已知函數(shù)f（x）=x²e^-ax，其中a＞0．
（I）求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（II）求f（x）在[1，2]上的最大值

Answer 1

分析：（I）對(duì)函數(shù)f（x）=x²e^-ax，進(jìn)行求導(dǎo)，解出函數(shù)的極值點(diǎn)，然后根據(jù)極值點(diǎn)的值判斷函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；
（II）因區(qū)間[1，2]比較大，里面不是單調(diào)的增或者間，需要討論，然后代入求解．

解答：解：（Ⅰ）f'（x）=2xe^-ax+x²（-a）e^-ax=e^-ax（-ax²+2x）（2分）
令f'（x）＞0，∵e^-ax＞0（3分）
∴-ax²+2x＞0，解得0＜x＜

2

a

．（4分）
∴f（x）在（-∞，0）和(

2

a

，+∞)內(nèi)是減函數(shù)，在(0，

2

a

)內(nèi)是增函數(shù)．（6分）
（Ⅱ）①當(dāng)0＜

2

a

＜1，即a＞2時(shí)，f（x）在（1，2）內(nèi)是減函數(shù)．
∴在[1，2]上f_max（x）=f（1）=e^-a；（8分）
②當(dāng)1≤

2

a

≤2，即1≤a≤2時(shí)，f（x）在(1，

2

a

)內(nèi)是增函數(shù)，在(

2

a

，2)內(nèi)是減函數(shù)．
∴在[1，2]上fmax(x)=f(

2

a

)=4a-2e-2；（10分）
③當(dāng)

2

a

＞2，即0＜a＜1時(shí)，f（x）在（1，2）是增函數(shù)．
∴在[1，2]上f_max（x）=f（2）=4e^-2a．（12分）
綜上所述，當(dāng)0＜a＜1時(shí)，f（x）在[1，2]上的最大值為4e^-2a；
當(dāng)1≤a≤2時(shí)，f（x）在[1，2]上的最大值為4a^-2e^-2；
當(dāng)a＞2時(shí)，f（x）在[1，2]上的最大值為e^-a．（13分）

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值、解不等式等基礎(chǔ)知識(shí)，考查綜合分析和解決問(wèn)題的能力．