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求f(x)=x^2×e^ax的导数 其中a

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/11 09:45:28
求f(x)=x^2×e^ax的导数 其中a
求f(x)=x^2×e^ax的导数 其中a
已知函数f(x)=x 2 e ax ,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[-1,0]上的最大值.
(Ⅰ)先确定函数的定义域然后求导数fˊ(x),讨论a,在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0即可.
(Ⅱ)欲求函数f(x)在区间[-1,0]上的最大值,先求f(x)在区间[-1,0]上的单调性,讨论a的值,分别求出最大值.
(Ⅰ)∵f'(x)=x(ax+2)e ax .
(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=-$\frac{2}{a}$.
若x>0,则f'(x)>0,从而f(x)在(0,+∞)上单调递增;
若-$\frac{2}{a}$<x<0,则f′(x)<0,从而f(x)在(-$\frac{2}{a}$,0))上单调递减;
若 x<-$\frac{2}{a}$,则f′(x)>0,从而f(x)在(-∞,-$\frac{2}{a}$)上单调递增.
(Ⅱ)(i)当a=0时,f(x)在区间[-1,0]上的最大值是f(-1)=1.
(ii)当-$\frac{2}{a}$<-1⇒0<a<2时,f(x)在区间[-1,0]上递减,最大值是f(-1)=e -a .
(iii)当-$\frac{2}{a}$≥-1⇒a≥2时,f(x)在区间[-1,0]上先增后减,最大值是 f(-$\frac{2}{a}$)=$\frac{4}{{a}^{2}•{e}^{2}}$