已知函数f(x)=(x2-a)ex(e为自然对数的底数),g(x)=f(x)-b,其中曲线f(x)在(0,f(0))处的切线斜率为-3.
(1)求函数f(x)的单调区间;(2)设方程g(x)=0有且仅有一个实根,求实数b的取值范围.
解:(1)f′(x)=(x
2+2x-a)e
x∴f′(0)=-ae
0=-a由题意知f′(0)=-3
解得a=3
于是f′(x)=(x+3)(x-1)e
x 当x<-3或x>1时,f′(x)>0,f(x)是增函数;
当-3<x<1时f′(x)<0,f(x)是减函数;
所以f(x)的单调增区间是(-∞,-3),(1,+∞),单调减区间是(-3,1).
(2)由(1)知,当x=-3时,f(x)有极大值,为
;
当x=时,f(x)有极小值,为f(1)=(1-3)e=-2e.
又e
x>0当
时,f(x)>0
因为方程g(x)=0有且仅有一个实根,所以
.
所以实数b的取值范围是
.
分析:(1)求出f(x)的导函数,令导函数在x=0处的值为-3,列出方程求出a的值,令导函数大于0求出还是的单调递增区间,令导函数小于0,求出还是的单调递减区间.
(2)利用(1)得到的还是的单调性求出f(x)的极大值、极小值,令b大于极大值或等于极小值得到b的范围.
点评:函数在极值点处的函数值为0;函数在切点处的导函数值为曲线的曲线斜率;解决方程根的问题,常分离参数转化为求函数的极值问题解决.