解答题已知函数f(x)=-ex+kx+1,x∈R.(I)若k=2e,试确定函数f(x)

发布时间:2020-07-09 02:37:48

解答题已知函数f(x)=-ex+kx+1,x∈R.
(I)若k=2e,试确定函数f(x)的单调区间;
(II)若k>0,且对于任意x∈R,f(|x|)<1恒成立,试确定实数k的取值范围.

网友回答

解:(I)由k=2e得f(x)=-ex+2ex所以f'(x)=-ex+2e.
由f'(x)>0得x<ln2+1,故f(x)的单调递增区间是(-∞,1+1+ln2)
由f'(x)<0得x>ln2+1,故f(x)的单调递减区间是(1+ln2,+∞)
(II)由f(|-x|)=f(|x|)可知f(|x|)是偶函数.
于是f(|x|)<1对任意x∈R成立等价于f(x)<1对任意x≥0成立.
由f'(x)=-ex+k=0得x=lnk.
①当k∈(0,1]时,f'(x)=-ex+k<-1+k≤0(x>0).此时f(x)在[0,+∞)上单调递减,故f(x)≤f(0)=0<1,符合题意.
②当k∈(1,+∞)时,当x变化时f'(x),f(x)变化情况如下表:

由此可得,在[0,+∞)上,f(x)≤f(lnk)=-elnk+klnk+1.
依题意,-elnk+klnk+1<1,又k>1,∴1<k<e.
综合①,②得,实数k的取值范围是0<k<e.解析分析:(1)由题意可知,要确定函数的单调区间,先求出函数的导函数,令其大于零求出函数的增区间;令其小于零求出函数的减区间即可;(II)判断得出f(|x|)是偶函数,关于y轴对称.f(|x|)<1成立其实就是f(x)<1对任意x≥0成立,由f'(x)=-ex+k=0得x=lnk,讨论k的单调区间保证f(x)<1对任意x≥0成立,最后确定出k的范围即可.点评:考查学生利用导数研究函数单调性的能力.利用导数研究函数极值的能力,函数恒成立的条件.
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