解题思路:(Ⅰ)先求导函数,然后讨论a,得到导数符号,从而得到函数的单调区间;
(Ⅱ)分离参数,确定函数的最值,即可求得k的取值范围.
(Ⅰ)f′(x)=
ex(x−1)[x−(a+1)]
(x2−ax+1)2,
当a=0时,函数定义域为R,f′(x)=
ex(x−1)2
(x2+1)2≥0,∴f(x)在R上单调递增
当a∈(0,2)时,∵△=a2-4<0∴x2-ax+1>0恒成立,函数定义域为R,又a+1>1,
∴f(x)在(-∞,1)上单调递增,(1,1+a)单调递减,(1+a,+∞)单调递增
当a=2时,函数定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),f′(x)=
ex(x−3)
x−1
∴f(x)在(-∞,1)上单调递增,(1,3)上单调递减,(3,+∞)上单调递增
当a∈(2,+∞)时,∵△=a2-4>0,设x2-ax+1=0的两个根为x1,x2,且x1<x2,
由韦达定理易知两根均为正根,且0<x1<1<x2,所以函数的定义域为(-∞,x1)∪(x2,+∞)
又对称轴x=[a/2]<a+1,且(a+1)2-a(a+1)+1=a+2>0,x2<a+1
∴f(x)在(-∞,x1),(x1,1)单调递增,(1,x2),(x2,a+1)上单调递减,(1+a,+∞)单调递增;
(Ⅱ)若a=
2
3,f(x)=
ex
x2−
2
3x+1的定义域为R,f(x)=
ex
x2−
2
3x+1>0恒成立
由(Ⅰ)知,f(x)在(-∞,1),(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减,f(0)=1
∴k<0,不等式f(x)≥kx在(-∞,0)上不恒成立,∴k≥0
不妨考虑x>0,则k≤
ex
x3−
2
3x2+x
设g(x)=
ex
x3−
2
3x2+x,则g′(x)=
ex(x−3)[(x−
1
3)2+
8
9]
(x3−
2
3x2+x)2
∴g(x)在(0,3)上单调递减,(3,+∞)上单调递增
∴g(x)min=g(3)=
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: 本题主要考查了函数恒成立问题,以及利用导数研究函数的单调性和最值,同时考查了转化的思想和计算能力,属于难题.