解题思路:(1)由函数g(x)在R上为减函数,可知g′(x)≤0,即k≤
(
e
x
+1
)
2
e
x
,根据基本不等式求出
(
e
x
+1
)
2
e
x
≥4,即可确定k的取值范围;
(2)由g(x)在R上为减函数,g(0)=[k/1+1−0=
k
2]>0,g(4)<0,易得g(x)=0有且只有一个根x=x0.当x>x0时,有g(x)<g(x0)=0.即f(x)-x<0,从而x>f(x),又f(x)=
k•
e
x
e
x
+1
=[k
1+(
1/e
)
x
]为增函数,f(x)>f(f(x)),所以x>f(f(x))成立;
(3)利用新定义得出x1,x2∈[t-2,t],且x1<x2时,h=|g(x2)-g(x1)|=2-k
•
e−1
e+1
.当且仅当
e
t
=
e
2
e
t
,即t=1时,hmin=2-k
•
e−1
e+1
.
从而函数g(x)在长度为2的闭区间[-1,1]上“身高”最“矮”.
(1)∵g(x)=f(x)-x=
k•ex
ex+1-x在R上为减函数,
∴g′(x)=
kex(ex+1)−kex•ex
(ex+1)2−1=
kex
(ex+1)2−1≤0恒成立.
即k≤
(ex+1)2
ex恒成立.
∵
(ex+1)2
ex=ex+
1
ex+2≥2+2=4.
当且仅当ex=
1
ex,即x=0时,
(ex+1)2
ex的最小值为4.
∴k的取值范围为(-∞,4].
(2)由(1)知,
k∈(0,4]时,g(x)在R上为减函数.
又g(0)=[k/1+1−0=
k
2]>0,
g(4)=
k•e4
e4+1-4=
ke4−4e4−4
e4+1=
(k−4)e4−4
e4+1,
∵k≤4,
∴(k-4)e4-4<0,
∴g(4)<0.
∴g(x)=0在(0,4)上有一个根x=x0.
又g(x)在R上为减函数,
∴g(x)=0有且只有一个根x=x0.
∴当x>x0时,有g(x)<g(x0)=0.
即f(x)-x<0,
∴x>f(x).①
又∵f(x)=
k•ex
ex+1=
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.
考点点评: 本题考查导数在研究函数单调性中的应用,基本不等式以及新定义问题的处理技巧和基本运算能力,属于难题.
1年前
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