已知函数f(x)=exax2+x+1,其中a∈R(Ⅰ)若a=0,求函数f(x)的定义域和极值;(Ⅱ)当a=1时,试确定函

2024-12-03 01:46:50
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解答:(Ⅰ)解:当a=0时,函数f(x)=

ex
x+1
的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),
f′(x)=
ex(x+1)?ex
(x+1)2
=
xex
(x+1)2

令f′(x)=0,得x=0,
当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下:
x (-∞,-1) (-1,0) 0 (0,+∞)
f′(x) - - 0 +
f(x) 1
故f(x)的单调减区间为(-∞,-1),(-1,0);单调增区间为(0,+∞).
所以当x=0时,函数f(x)有极小值f(0)=1.
(Ⅱ)解:结论:函数g(x)存在两个零点.
证明过程如下:
由题意,函数g(x)=
ex
x2+x+1
?1

x2+x+1=(x+
1
2
)2+
3
4
>0,
所以函数g(x)的定义域为R.
求导,得g′(x)=
ex(x2+x+1)?ex(2x+1)
(x2+x+1)2
exx(x?1)
(x2+x+1)2

令g′(x)=0,得x1=0,x2=1,
当x变化时,g(x)和g′(x)的变化情况如下:
x (-∞,0) 0 (0,1) 1 (1,+∞)
g2(x) + 0 - 0 +
g(x)
故函数g(x)的单调减区间为(0,1);单调增区间为(-∞,0),(1,+∞).
当x=0时,函数g(x)有极大值g(0)=0;当x=1时,函数g(x)有极小值g(1)=
e
3
?1

∵函数g(x)在(-∞,0)单调递增,且g(0)=0,
∴对于任意x∈(-∞,0),g(x)≠0.
∵函数g(x)在(0,1)单调递减,且g(0)=0,
∴对于任意x∈(0,1),g(x)≠0.
∵函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,且g(1)=
e
3
?1
<0,g(2)=
e2
7
?1
>0,
∴函数g(x)在(1,+∞)上仅存在一个x0,使得函数g(x0)=0,
故函数g(x)存在两个零点(即0和x0).