已知函数f(x)=(x2+ax+a)•ex(a∈R). (1)求f(x)的单调区间与极值; (2)设g(x)=f(x)-t(t∈R,a>2),若函数g(x)在[-3,+∞)上有三个零点,求实数t的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=(x2+ax+a)•ex(a∈R).
(1)求f(x)的单调区间与极值;
(2)设g(x)=f(x)-t(t∈R,a>2),若函数g(x)在[-3,+∞)上有三个零点,求实数t的取值范围.

(1)f(x)=[x2+(2+a)x+2a]ex=(x+2)(x+a)ex
①当a=2时,f(x)≥0,∴f(x)在R上单调递增;
②当a≠2时,令f(x)=0,解得x=-2或-a.
不妨令x1<x2,(x1是-2与-a两个数中较小的一个,x2是另一个).列表如下:
当a<2时,-a>-2,取x1=-2,x2=-a,其单调区间如表格,其极大值为f(-2)=(4-a)e-2
极小值为f(-a)=ae-a
当a>2时,-a<-2,取x1=-a,x2=-2,其单调区间如表格,其极小值为f(-2)=(4-a)e-2
极大值为f(-a)=ae-a
(2)当a>2时,利用(1)的结论画出图象:
f(-3)=(9-2a)e-3,又f(-3)-f(-2)=e−3(e−2)(a−

4e−9
e−2
),由于a>2,且
4e−9
e−2
>2

∴①当2<a≤
4e−9
e−2
时,f(-3)≤f(-2),∴f(-2)<t<f(-a)时,函数y=f(x)(x∈[-3,+∞))的图象与y=t的图象有三个交点,即函数y=g(x)有三个零点;
②当
4e−9
e−2
<a<3
时,f(-3)>f(-2),∴f(-3)≤t<f(-a)时,函数y=f(x)(x∈[-3,+∞))的图象与y=t的图象有三个交点,即函数y=g(x)有三个零点;
③当a≥3时,函数y=f(x)(x∈[-3,+∞))的图象与y=t的图象至多有三个交点,即函数y=g(x)至多有两个零点.
综上可知:①当2<a≤
4e−9
e−2
时,t∈((4-a)e-2,ae-a)时,函数g(x)有三个零点;
②当
4e−9
e−2
<a<3
时,t∈((9-2a)e-3,ae-a)时,函数g(x)有三个零点;
③当a≥3时,则不存在满足题意的实数t.