(1)当a=0时:f(x)=(xlnx+-1)ex,(x>0)
故f'(x)=(lnx+1+xlnx-1)ex=lnx(x+1)ex,
当x=1时:f'(x)=0,当x>1时:f'(x)>0,当x<1时:f'(x)<0.
故f(x)的减区间为:(0,1),增区间为(1,+∞).
(2)f'(x)=(lnx+xlnx+ax+a2)ex,
令g(x)=lnx+xlnx+ax+a2,
故g'(x)=+lnx+1+a,g“(x)=-+,
显g''(1)=0,又当x<1时:g''(x)<0.当x>1时:g''(x)>0.
故g'(x)min=g'(1)=2+a,
∵a≥-2,∴g'(x)≥g'(x)min=2+a≥0.
故g(x)在区间(,+∞)上单调递增,
注意到:当x→+∞时,g(x)→+∞,
故g(x)在(,+∞)上的零点个数由g()=(a-1)(a+1+)的符号决定.
①当g()≥0,即:-2≤a≤?1?或a≥1时:g(x)在区间(,+∞)上无零点,
即f(x)无极值点.
②当g()<0,即:-1-<a<1时:g(x)在区间(,+∞)上有唯一零点,
即f(x)有唯一极值点.
综上:当2≤a≤?1?或a≥1时:f(x)在(,+∞)上无极值点.
当:-1-<a<1时:f(x)在(,+∞)上有唯一极值点.
(3)假设存在a,使得f(x)在区间(,+∞)上与x轴相切,则f(x)必与x轴相切于极值点处,
由(2)可知:-1-<a<1时.不妨设极值点为x0,则有:
|
f′(x0)=(lnx0+x0lnx0+ax0+a2)ex0=0 |
f(x0)=(x0lnx0+ax0+a2?a?1)ex0=0 |
|
|
…(*)同时成立.
联立得:lnx0+a+1=0,即x 0=e?(a+1)代入(*)可得e-(a+1)+(a+1)-a2=0.
令t=-(a+1),则t∈(?2,),h(t)=et-t-(t+1)2,
则h'(t)=et-2t-3,h''(t)=et-2,当 t∈(?2,)时,h″(t)<h″()=e?2<0
(∵e<e<2).故h'(t)在t∈(?2,)上单调递减.
又h'(-2)=e-2+1>0,h'()=e??3<0.故h'(t)在t∈(?2,)上存在唯一零点t0.
即当t∈(-2,t0)时,h'(t)>0,h(t)单调递增.当t∈(t0,)时,h'(t)<0,h(t)单调递减.
因为h(-2)=e-2+1>0,h'()=e???1<0.
故h(t)在t∈(-2,t0)上无零点,在t∈(t0,)上有唯一零点.
由观察易得h(0)=0,故a+1=0,即:a=-1.
综上可得:存在唯一的a=-1使得f(x)在区间(,+∞)上与x轴相切.