已知函数f(x)=kex-2,g(x)=[2kx−k−1/x].

1个回答

  • 解题思路:(1)h(x)=f(x)-x+2=kex-x,h′(x)=kex-1.由于函数h(x)有两个不同的零点,因此h(x)必有极值点,且极大值大于0或极小值小于0.

    (2))由于k>0,对∀x>0,均有f(x)≥g(x)成立,可得k>0,对∀x>0,f(x)-g(x)=

    k

    e

    x

    +

    k+1

    x

    −2k−2

    ≥0恒成立⇔u(x)=kxex-(2k+2)x+(k+1)≥0,k>0,∀x>0.利用研究函数的单调性极值即可得出.

    (1)h(x)=f(x)-x+2=kex-x,

    h′(x)=kex-1.

    ∵函数h(x)有两个不同的零点,∴h(x)必有极值点,且极大值大于0或极小值小于0.

    ∴h′(x)=0有实数根,

    当k≤0时,h′(x)<0,不满足题意,应舍去.

    ∴k>0.

    h′(x)=k(ex−

    1

    k),

    令h′(x)=0,解得x=-lnk.

    当x>-lnk时,h′(x)>0,此时函数h(x)单调递增;当x<-lnk时,h′(x)<0,此时函数h(x)单调递减.

    因此x=-lnk时,函数h(x)取得极小值,

    ∴h(-lnk)<0,1+lnk<0,解得0<k<

    1

    e.

    (2)∵k>0,对∀x>0,均有f(x)≥g(x)成立,

    ∴k>0,对∀x>0,f(x)-g(x)=kex+

    k+1

    x−2k−2≥0恒成立

    ⇔u(x)=kxex-(2k+2)x+(k+1)≥0,k>0,∀x>0.

    u′(x)=kex+kxex-(2k+2)=v(x),

    v′(x)=k(2+x)ex>0,

    ∴v(x)即u′(x)在(0,+∞)上单调递增,

    而u′(0)=-k-2<0,x→+∞,u′(x)>0.

    ∴u(x)存在极小值点.

    令u′(x0)=0,

    kex0+kx0ex0−(2k+2)=0,

    ∴ex0=[2k+2

    k+kx0,k=

    2

    ex0+x0ex0−2.

    则u(x0)=kx0ex0-(2k+2)x0+(k+1)=

    kx0(2k+2)

    k+kx0-(2k+2)x0+(k+1)=

    (2k+2)x0−(2k+2)x0(1+x0)+(k+1)(1+x0)

    1+x0≥0,

    ∴2

    x20−x0−1≤0,

    解得0<x0≤1.

    ∴0<ex0+x0ex0−2≤2e−2,

    则k≥

    1/e−1].

    ∴k的取值范围是[

    1

    e−1,+∞).

    点评:

    本题考点: 指数函数综合题.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值,考查了多次求导解决问题,考查了分析问题与解决问题的能力,考查了推理能力与计算能力,属于难题.