(2012•湛江二模)设x=1是函数f(x)=x+bx+1e−ax的一个极值点(a>0,e为自然对数的底).

1个回答

  • 解题思路:(1)因为x=1是函数

    f(x)=

    x+b

    x+1

    e

    −ax

    的一个极值点,所以f′(1)=0,先将x=1代入f′(x),即可得a与b的关系式,再将f′(x)中的b用a代换,通过解不等式即可求得函数的单调区间.

    (2)当-1<m≤0时,由(1)知f(x)在闭区间[m,m+1]上是增函数,所以f(m)=0,且f(m+1)=

    1

    2

    e

    −a

    ,解方程无解;当m≥1时,由(1)知f(x)在闭区间[m,m+1]上是减函数,所以f(m+1)=0,解方程无解;当0<m<1时,由(1)知f(x)在区间[m,1]上是增函数,在区间[1,m+1]上是减函数,所以f(1)=

    1

    2

    e

    −a

    ,f(m)=0,解方程即可获解

    (1)f′(x)=−

    [ax2+(ab+a)x+ab+b−1]

    (x+1)2e−ax

    由已知有:f′(1)=0,

    ∴a+(ab+a)+ab+b-1=0,

    ∴b=

    1−2a

    2a+1](3分)

    从而f′(x)=−

    a(x−1)(x+

    2a+3

    2a+1)

    (x+1)2e−ax

    令f′(x)=0得:x1=1,x2=−

    2a+3

    2a+1.

    ∵a>0∴x2<-1

    当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:

    x(-∞,x2)(x2,-1)(-1,1)(1,+∞)

    f′(x)-++-

    f(x)减函数增函数增函数减函数从上表可知:f(x)在(−∞,−

    2a+3

    2a+1),(1,+∞)上是减函数;

    在(−

    2a+3

    2a+1,−1),(-1,1)上是增函数

    (2)∵m>-1,由( I)知:

    ①当-1<m≤0时,m+1≤1,f(x)在闭区间[m,m+1]上是增函数.

    ∴f(m)=0,且f(m+1)=[1/2e−a.

    化简得:b=-m,

    2

    m+2=eam.

    2

    m+2>1,eam<1.故此时的a,m不存在

    ②当m≥1时,f(x)在闭区间[m,m+1]上是减函数.

    又x>1时f(x)=

    x+b

    x+1e−ax=

    x−1+

    2

    2a+1

    x+1e−ax>0.其最小值不可能为0

    ∴此时的a,m也不存在

    ③当0<m<1时,m+1∈(1,2)

    则最大值为f(1)=

    1

    2e−a,得:b=0,a=

    1

    2]

    又f(m+1)>0,f(x)的最小值为f(m)=0,

    ∴m=-b=0.

    综上知:m=0.a=

    1

    2

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题综合考查了导数在函数单调性、极值、最值问题中的应用,考查了分类讨论的思想,运算量和思维量都较大,解题时要细致运算,耐心讨论