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已知函数 f(x)=(x1)exalnx(aR).

  1. a=e 时,求 f(x) 的最小值;
  2. f(x)2 个零点,求 a 的取值范围.

  1. 注意到F(x)=(x1)exelnx(x1)(exe)0,“=”x=1,
    f(x) 最小值为 0.

  2. a0,f(x)=xexax0f(x) 单增,不会有 2 个零点;当 a=e, 由 1 可知 f(x) 仅有 1 一个零点.
    0<a<ea>e, f(x)=(x+1)ex+ax20, 而f(a)=a(ea1)>0,f(x0)=f(min{ae,1})<1x0(x02ea)<0,
    可知f(x)(x0,a)之间存在唯一零点x1:a=x12ex1. 因此f(x)至多有两个零点,且肯定有一者为1. 注意到f(x1)=(x11)ex1ex1x12lnx1=ex1(x11+x12ln1x1)ex1(x11+x12(1x11))=ex1(x11)20,
    这样,当 0<a<e,x1<1 (否则 x12ex1e>a), f(x2)=f(ea/e)>ealnx2=0,x2<1,f(x) 除了 1 外的另一个零点存在于 x2,x1 构成的区间内;当 a>e, 同理 x1>1, f(x3)=f(lna)>(x31)(e3xa)=0,x3>1.f(x) 除了 1 外的另一个零点存在于 x1,x3 构成的区间内.

    综上,a(0,e)(e,+).