设x=1是函数f(x)=[x+b/x+1e−ax的一个极值点(a>0,e为自然对数的底数).

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)依题意,f′(1)=0⇒b=[1−2a/2a+1],于是f′(x)=

    a(x−1)(x+

    2a+3

    2a+1

    )

    (x+1)

    2

    e

    −ax

    ,令f′(x)=0,列表分析即可求得函数f(x)的单调区间;

    (Ⅱ)分当m≥1与0≤m<讨论,利用f(x)在相应区间上的单调性求其最小值(若有),即可求得实数m与a的值.

    (1)f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞)

    f′(x)=

    −[ax2+(ab+a)x+ab+b−1]

    (x+1)2.e−ax,

    由已知得f′(1)=0,

    ∴a+(ab+a)+ab+b-1=0,

    ∴b=

    1−2a

    2a+1].

    ∴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)在区间(-∞,-[2a+3/2a+1])和(1,+∞)上是减函数;

    在区间(-[2a+3/2a+1],-1)和(-1,1)上是增函数.

    (2)①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,故此时的a,m也不存在.

    ②当0≤m<时,m+1∈[1,2),f(x)在(m,1]上是增函数,在[1,m+1]上是减函数,

    则最大值为f(1)=

    1+b

    2]e-a=[1/2]e-a,故b=0,a=[1/2].

    又f(m+1)>0,f(x)最小值为f(m)=0,

    ∴m=-b=0,

    综上可知:m=0,a=[1/2].

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性与极值,考查利用导数求闭区间上函数的最值,考查综合分析与运算能力,属于难题.