已知函数f(x)=elnx+(其中e是自然对数的底数,k为正数)
(I)若f(x)在x=x0处取得极值,且x0是f(x)的一个零点,求k的值;
(II)若k∈[1,e],求f(x)在区间[,1]上的最大值;
(III)设函数g(x)=f(x)-kx在区间(,e)上是减函数,求k的取值范围.
网友回答
解:(I)由已知f'(x0)=0,即,(2分)
∴,又f(x0)=0,即,∴k=1.(4分)
(II),
∵1≤k≤e,∴,(6分)
由此得时,f(x)单调递减;
时,f(x)单调递增
故(8分)
又
当ek-e>k,即时,
当ek-e≤k,即时,
fmax(x)=f(1)=k(10分)
(III),
∵g(x)在在是减函数,
∴g'(x)≤0在上恒成立
即在上恒成立,
∴在上恒成立,(12分)
又当且仅当x=1时等号成立.
∴,∴(14分)
解法二;(I),(II)同解法一
(III),
∵g(x)在是减函数,
∴g'(x)≤0在上恒成立
即在上恒成立
令,则,从而,在上恒成立.(12分)
不妨设
当,即时,有,
则,∴.(14分)
解析分析:利用导数工具研究函数的极值,单调性与最值问题.(1)x0是极值点导数值为0,函数值也为0,解方程得k.(2)函数在闭区间上的最值:先利用导数判断单调性,后求最值.(3)函数在区间上是减函数故其导数在该区间上≤0恒成立,故可解得k的范围.
点评:本题关键是要明确导数在函数的单调性,极值,最值中的应用.