(2011•北京)已知函数f(x)=(x−k)2exk.

(2011•北京)已知函数f(x)=(x−k)2e
x
k

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若对于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤[1/e],求k的取值范围.
whutl 1年前 已收到1个回答 举报

姜叶31 幼苗

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解题思路:(I)求导,令导数等于零,解方程,跟据f′(x),f(x)随x的变化情况即可求出函数的单调区间;
(Ⅱ)根据若对于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤
1
e],利用导数求函数f(x)在区间(0,+∞)的最大值,即可求出k的取值范围.

(Ⅰ)f′(x)=2(x−k) e
x
k+
1
k(x−k)2e
x
k=
1
k(x2−k2)e
x
k,
令f′(x)=0,得x=±k
当k>0时,f′(x)f(x)随x的变化情况如下:

x(-∞,-k)-k(-k,k)k(k,+∞)
f′(x)+0-0+
F(x)4k2e-10所以,f(x)的单调递增区间是(-∞,-k),和(k,+∞),单调递减区间是(-k,k);
当k<0时,f′(x)f(x)随x的变化情况如下:

x(-∞,k)k(k,-k)-k(-k,+∞)
f′(x)-0+0-
F(x)04k2e-1所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k),和(-k,+∞),单调递增区间是(k,-k);
(Ⅱ)当k>0时,有f(k+1)=e
k+1
k>
1
e,不合题意,
当k<0时,由(I)知f(x)在(0,+∞)上的最大值是f(-k)=
4k2
e,
∴任意的x∈(0,+∞),f(x)≤[1/e],⇔f(-k)=
4k2
e≤[1/e],
解得-[1/2≤k<0,
故对于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤
1
e],k的取值范围是-[1/2≤k<0.

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: 此题是个难题.考查利用导数研究函数的单调性和在闭区间上的最值问题,对方程f'(x)=0根大小进行讨论,体现了分类讨论的思想方法,特别是(II)的设置,有关恒成立问题一般转化为求函数 的最值问题,体现了转化的思想,增加了题目的难度.

1年前

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