已知a∈R,函數(shù)f(x)=xln(-x)+(a-1)x.
(Ⅰ)若f(x)在x=-e處取得極值,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[-e2,-e-1]上的最大值g(a).
分析:(I)先對函數(shù)y=f(x)進行求導(dǎo),然后令導(dǎo)函數(shù)大于0(或小于0)求出x的范圍,根據(jù)f′(x)>0求得的區(qū)間是單調(diào)增區(qū)間,f′(x)<0求得的區(qū)間是單調(diào)減區(qū)間,即可得到答案.
(II)先研究f(x)在區(qū)間[-e2,-e-1]上的單調(diào)性,再利用導(dǎo)數(shù)求解f(x)在區(qū)間[-e2,-e-1]上的最大值問題即可,故只要先求出函數(shù)的極值,比較極值和端點處的函數(shù)值的大小,最后確定出最大值即得.
解答:解:(Ⅰ)f'(x)=ln(-x)+a,(2分)
由題意知x=-e時,f'(x)=0,即:f'(-e)=1+a=0,
∴a=-1(3分)
∴f(x)=xln(-x)-2x,f'(x)=ln(-x)-1
令f'(x)=ln(-x)-1=0,可得x=-e
令f'(x)=ln(-x)-1>0,可得x<-e
令f'(x)=ln(-x)-1<0,可得-e<x<0
∴f(x)在(-∞,-e)上是增函數(shù),在(-e,0)上是減函數(shù),(6分)
(Ⅱ)f'(x)=ln(-x)+a,
∵x∈[-e
2,-e
-1],
∴-x∈[e
-1,e
2],
∴l(xiāng)n(-x)∈[-1,2],(7分)
①若a≥1,則f'(x)=ln(-x)+a≥0恒成立,此時f(x)在[-e
2,-e
-1]上是增函數(shù),
f
max(x)=f(-e
-1)=(2-a)e
-1(9分)
②若a≤-2,則f'(x)=ln(-x)+a≤0恒成立,此時f(x)在[-e
2,-e
-1]上是減函數(shù),
f
max(x)=f(-e
2)=-(a+1)e
2(11分)
③若-2<a<1,則令f'(x)=ln(-x)+a=0可得x=-e
-a∵f'(x)=ln(-x)+a是減函數(shù),
∴當(dāng)x<-e
-a時f'(x)>0,當(dāng)x>-e
-a時f'(x)<0
∴f(x)在(-∞,-e)[-e
2,-e
-1]上左增右減,
∴f
max(x)=f(-e
-a)=e
-a,(13分)
綜上:
g(a)= | (2-a)e-1a≥1 | -(a+1)e2a≤-2 | e-a,-2<a<1 |
| |
(14分)
點評:本小題主要考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù),單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值等基礎(chǔ)知識,考查綜合利用數(shù)學(xué)知識分析問題、解決問題的能力,中檔題.