已知f(x)=ex(lnx+1)

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  • 解题思路:(1)先求出f(x)的导数,代入y=f(x)-f′(x)得出函数表达式,再去研究单调性与极值,

    (2)把方程f′(x)=f(x)+kx-k2+e化简,构造函数,用导数研究方程有无实根.

    (1)函数f(x)=ex(lnx+1)的定义域为(0,+∞),

    f′(x)=exlnx+

    ex

    x+ex,则y=f(x)-f′(x)=−

    ex

    x,

    ∴y′=

    ex−xex

    x2,由y′=0可得x=1.

    当x>1时,y′<0;当x<1时,y′>0;

    ∴y=f(x)-f′(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞),

    ∴当x=1时,y取极大值-e,函数无极小值.

    (2)方程f′(x)=f(x)+kx-k2+e可变为f′(x)-f(x)-kx+k2-e=0

    进一步化为

    ex

    x-kx+k2-e=0,令g(x)=

    ex

    x-kx+k2-e,

    g′(x)=

    xex−ex

    x2−k.

    ∵x≥1,∴x-1≥0,而ex>0,∴

    xex−ex

    x2=

    ex(x−1)

    x2≥0,又k<0,

    ∴g′(x)=

    xex−ex

    x2−k>0,

    ∴g(x)在[1,+∞]上单调递增,且g(x)的最小值为g(1)=k2-k,

    则方程f′(x)=f(x)+kx-k2+e在[1,+∞]上最多只有一个实根,

    ∴要使方程f′(x)=f(x)+kx-k2+e在[1,+∞]上有一个实根,只需k2-k≤0,

    解得0≤k≤1,这与k<0矛盾,故方程f′(x)=f(x)+kx-k2+e在[1,+∞]上无实根.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题主要考查函数与导数的综合应用,构造函数研究方程问题,体现了函数与方程、转化划归的数学思想.