已知函数f(x)=(x+a)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R.

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  • 解题思路:(Ⅰ)求出导函数f′(x),分别令f′(x)>0,f′(x)<0,解出不等式,即可得到函数f(x)的单调区间;

    (Ⅱ)由g(x)=f(x-a)-x2,得方程xex-a=x2,显然x=0为此方程的一个实数解.当x≠0时,方程可化简为ex-a=x.设函数F(x)=ex-a-x,利用导数得到F(x)的最小值,由于F(x)min=F(a)=1-a>0,则当x≠0时,函数g(x)不存在零点,故可得到函数g(x)的零点个数.

    (Ⅰ)因为f(x)=(x+a)ex,x∈R,

    所以f′(x)=(x+a+1)ex

    令f′(x)=0,得x=-a-1.

    当x变化时,f(x)和f′(x)的变化情况如下:

    x (-∞,-a-1) -a-1 (-a-1,+∞)

    f′(x) - 0 +

    f(x) ↘ 极小值 ↗故f(x)的单调减区间为(-∞,-a-1);单调增区间为(-a-1,+∞).

    (Ⅱ)结论:函数g(x)有且仅有一个零点.

    理由如下:

    由g(x)=f(x-a)-x2,得方程xex-a=x2

    显然x=0为此方程的一个实数解.

    所以x=0是函数g(x)的一个零点.

    当x≠0时,方程可化简为ex-a=x.

    设函数F(x)=ex-a-x,则F′(x)=ex-a-1,

    令F′(x)=0,得x=a.

    当x变化时,F(x)和F′(x)的变化情况如下:

    x (-∞,a) a (a,+∞)

    F′(x) - 0 +

    F(x) ↘ 极小值 ↗即F(x)的单调增区间为(a,+∞);单调减区间为(-∞,a).

    所以F(x)的最小值F(x)min=F(a)=1-a.

    因为 a<1,

    所以F(x)min=F(a)=1-a>0,

    所以对于任意x∈R,F(x)>0,

    因此方程ex-a=x无实数解.

    所以当x≠0时,函数g(x)不存在零点.

    综上,函数g(x)有且仅有一个零点.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查的知识点是用导数研究函数的单调性,其中根据已知中函数的解析式,求出函数的导函数的解析式,并分析出函数的单调性及极值点等信息,是解答本题的关键.