题目
已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)ex﹣x.
(1)
讨论f(x)的单调性;
(2)
若f(x)有两个零点,求a的取值范围.
答案: 解:由f(x)=ae2x+(a﹣2)ex﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)ex﹣1,当a=0时,f′(x)=2ex﹣1<0,∴当x∈R,f(x)单调递减,当a>0时,f′(x)=(2ex+1)(aex﹣1)=2a(ex+ 12 )(ex﹣ 1a ),令f′(x)=0,解得:x=ln 1a ,当f′(x)>0,解得:x>ln 1a ,当f′(x)<0,解得:x<ln 1a ,∴x∈(﹣∞,ln 1a )时,f(x)单调递减,x∈(ln 1a ,+∞)单调递增;当a<0时,f′(x)=2a(ex+ 12 )(ex﹣ 1a )<0,恒成立,∴当x∈R,f(x)单调递减,综上可知:当a≤0时,f(x)在R单调减函数,当a>0时,f(x)在(﹣∞,ln 1a )是减函数,在(ln 1a ,+∞)是增函数;
①若a≤0时,由(1)可知:f(x)最多有一个零点,②a>0时,由(1)可知,当x=-lna时,f(x)取得最小值,f(x)min=f(-lna)=1-1a-ln1a,当a=1时,f(-lna)=0,故f(x)只有一个零点,当a∈(1,+∞)时,有1-1a-ln1a>0,即f(-lna)>0故f(x)没有零点当a∈(0,1)时,1-1a-ln1a<0,f(-lna)<0有f(-2)=ae-4+(a-2)e-2+2>-2e-2+2>0故f(x)在(-∞,-lna)有一个零点假设存在正整数n0,满足n0>ln(3a-1),则f(n0)=en0aen0+a-2-n0>2n0-n0>0有ln(3a-1)>-lna因此在(-lna,+∞)有一个零点∴a的取值范围是(0,1).