设f(x)=xex(e为自然对数的底数),g(x)=(x+1)2. (I)记,讨

fx=xexe为自然对数的底数),gx=x+12

I)记,讨论函Fx)单调性;

II)令Gx=afx+gx)(aR),若函数Gx)有两个零点.

i)求参数a的取值范围;

ii)设x1x2Gx)的两个零点,证明x1+x2+20

答案

【考点】利用导数研究函数的单调性;根的存在性及根的个数判断.

【分析】)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;

)(i)求出函数的导数,通过讨论a的范围,根据函数的零点的个数,求出a的范围即可;

ii)根据a的范围,得到==,令m0,得到F =1+m)﹣F(﹣1m=e2m+1),再令φm=e2m+1,根据函数的单调性证明即可.

【解答】解:(Fx==,(x1),

F′x==

x(﹣,﹣1)时,F′x0Fx)递减,

x(﹣1+)时,F′x0Fx)递增;

)由已知,Gx=afx+gx=axex+x+12

G′x=ax+1ex+2x+1=x+1)(aex+2),

ia=0时,Gx=x+12,有唯一零点﹣1

a0时,aex+20

x(﹣,﹣1)时,G′x0Gx)递减,

x(﹣1+)时,G′x0Gx)递增,

Gx极小值=G(﹣1=0

G0=10x(﹣1+)时,Gx)有唯一零点,

x1时,ax0,则exaxex

Gx+x+12=x2+2+x+1

∵△=4×1×1=+0

t1t2,且t1t2,当x(﹣t1),(t2+)时,

使得x2+2+x+10

x0(﹣,﹣1),则Gx00,则x(﹣,﹣1)时,Gx)有唯一零点,

a0时,函数Gx)有2个零点;

a0时,G′x=ax+1)(ex﹣(﹣)),

G′x=0,得x=1x=ln(﹣),

若﹣1=ln(﹣),即a=2e时,G′x0Gx)递减,至多1个零点;

若﹣1ln(﹣),即a2e时,G′x=ax+1)(ex﹣(﹣)),

注意到y=x+1y=ex+都是增函数,

x(﹣ln(﹣))时,G′x0Gx)是减函数,

xln(﹣),﹣1)时,G′x0Gx)递增,

x(﹣1+)时,G′x0Gx)递减,

Gx)极小值=Gln(﹣))=ln2(﹣+10

Gx)至多1个零点;

若﹣1ln(﹣),即a2e时,

x(﹣,﹣1)时,G′x0Gx)是减函数,

x(﹣1ln(﹣))时,G′x0Gx)递增,

xln(﹣),+)时,G′x0Gx)递减,

Gx)极小值=G(﹣1=0

Gx)至多1个零点;

综上,若函数Gx)有2个零点,

则参数a的范围是(0+);

ii)由(i)得:函数Gx)有2个零点,则参数a的范围是(0+),

x1x2Gx)的两个零点,则有:

,即,即==

Fx=,则Fx1=Fx20,且x10x11x20x21x1x2

由()知,当x(﹣,﹣1)时,Fx)是减函数,x(﹣1+)时,Fx)是增函数,

m0F =1+m)﹣F(﹣1m=e2m+1),

再令φm=e2m+1=e2m1

φ′m=0

φmφ0=0,又0

m0时,F(﹣1+m)﹣F(﹣1m0恒成立,

F(﹣1+mF(﹣1m)恒成立,

m=1x10,即x11,有F(﹣1+(﹣1x1))F(﹣1﹣(﹣1x1)),

F(﹣2x1Fx1=Fx2),

x112x11,又Fx1=Fx2),必有x21

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