Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=（x﹣1）ex+ax2有兩個零點． （Ⅰ）求a的取值范圍；
（Ⅱ）設(shè)x1 ， x2是f（x）的兩個零點，證明x1+x2＜0．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）f'（x）=xex+2ax=x（ex+2a） （i）當(dāng)a＞0時，
函數(shù)f（x）在（﹣∞，0）單調(diào)遞減，在（0，+∞）單調(diào)遞增．
∵f（0）=﹣1＜0，f（2）=e2+4a＞0，
取實數(shù)b滿足b＜﹣2且b＜lna，則f（b）＞a（b﹣1）+ab2=a（b2+b﹣1）＞a（4﹣2﹣1）＞0，
所以f（x）有兩個零點
（ii）若a=0，則f（x）=（x﹣1）ex ， 故f（x）只有一個零點
（iii）若a＜0，由（I）知，
當(dāng) ，則f（x）在（0，+∞）單調(diào)遞增，又當(dāng)x≤0時，f（x）＜0，故f（x）不存在兩個零點；
當(dāng) ，則函數(shù)在（ln（﹣2a），+∞）單調(diào)遞增；在（0，ln（﹣2a））單調(diào)遞減．又當(dāng)x≤1時，f（x）＜0，故不存在兩個零點．
綜上所述，a的取值范圍是（0，+∞）．
證明：（Ⅱ）不妨設(shè)x1＜x2 ．
由（Ⅰ）知x1∈（﹣∞，0），x2∈（0，+∞），﹣x2∈（﹣∞，0），則x1+x2＜0等價于x1＜﹣x2 ．
因為函數(shù)f（x）在（﹣∞，0）單調(diào)遞減，
所以x1＜﹣x2等價于f（x1）＞f（﹣x2），即證明f（﹣x2）＜0．（8分）
由 ，得 ， ，
令g（x）=（﹣x﹣1）e﹣x+（1﹣x）ex ， x∈（0，+∞）．
g'（x）=﹣x（e﹣x+ex）＜0，g（x）在（0，+∞）單調(diào)遞減，又g（0）=0，所以g（x）＜0，
所以f（﹣x2）＜0，即原命題成立
【解析】（Ⅰ）求出f'（x）=xex+2ax=x（ex+2a），通過（i）當(dāng)a＞0時，判斷函數(shù)的單調(diào)性，判斷零點個數(shù)；（ii）若a=0，判斷f（x）只有一個零點．（iii）若a＜0，利用單調(diào)性判斷零點個數(shù)即可．（Ⅱ）不妨設(shè)x1＜x2 ． 推出x1＜﹣x2 ． 利用函數(shù)f（x）在（﹣∞，0）單調(diào)遞減，證明f（﹣x2）＜0．令g（x）=（﹣x﹣1）e﹣x+（1﹣x）ex ， x∈（0，+∞）．利用g'（x）=﹣x（e﹣x+ex）＜0，轉(zhuǎn)化證明即可．
【考點精析】利用函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知求函數(shù)的極值的方法是:（1）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值（2）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值．