已知函数f(x)=ekx(k是不为零的实数,e为自然对数的底数).

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  • 解题思路:(1)设切点坐标,再代入两个解析式建立方程①,再由在切点处导数值相等列出方程②,联立方程求解;

    (2)由题意求出h(x)解析式,再求出此函数的导数,根据区间关系求出k的范围,再对k分类:k<-1时和0<k<1时,再由条件和导数与函数单调性关系,分别列出等价条件,求出k的范围,最后并在一起.

    (1)设曲线y=f(x)与y=x2有共同切线的公共点为P(x0,y0),

    则ekx0=

    x20 ①,

    又∵y=f(x)与y=x2在点P(x0,y0)处有共同切线,

    且f′(x)=kekx,(x2)′=2x,

    ∴kekx0=2x0 ②,

    由①②解得,k=±

    2

    e.

    (2)由f(x)=ekx得,函数h(x)=(x2-2kx-2)ekx

    ∴(h(x))′=[kx2+(2-2k2)x-4k]ekx

    =k[x2+(

    2

    k−2k)x−4]ekx=k(x−2k)(x+

    2

    k)ekx.

    又由区间(k,

    1

    k)知,[1/k>k,

    解得0<k<1,或k<-1.

    ①当0<k<1时,

    由(h(x))'=k(x−2k)(x+

    2

    k)ekx<0,得−

    2

    k<x<2k,

    即函数h(x)的单调减区间为(−

    2

    k,2k),

    要使h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,

    1

    k)内单调递减,

    则有

    0<k<1

    k≥−

    2

    k

    1

    k≤2k],解得

    2

    2≤k<1.

    ②当k<-1时,

    由(h(x))'=k(x−2k)(x+

    2

    k)ekx<0,得x<2k或x>−

    2

    k,

    即函数h(x)的单调减区间为(-∞,2k)和(−

    2

    k,+∞),

    要使h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,

    1

    k)内单调递减,

    则有

    k<−1

    1

    k≤2k,或

    k<−1

    k≥−

    2

    k,

    这两个不等式组均无解.

    综上,当

    2

    2≤k<1时,

    函数h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,

    1

    k)内单调递减.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的单调性与导数的关系.

    考点点评: 本题考查了导数的几何意义,导数与函数的单调性关系,查了分类讨论思想和转化思想.