题目内容

【题目】已知函数f(x)=ex﹣ax,a>0.
(1)记f(x)的极小值为g(a),求g(a)的最大值;
(2)若对任意实数x恒有f(x)≥0,求f(a)的取值范围.

【答案】
(1)解:函数f(x)的定义域是(﹣∞,+∞),f'(x)=ex﹣a,

令f'(x)>0,得x>lna,所以f(x)的单调递增区间是(lna,+∞);

令f'(x)<0,得x<lna,所以f(x)的单调递减区间是(﹣∞,lna),

函数f(x)在x=lna处取极小值,

g'(a)=1﹣(1+lna)=﹣lna,

当0<a<1时,g'(a)>0,g(a)在(0,1)上单调递增;

当a>1时,g'(a)<0,g(a)在(1,+∞)上单调递减,

所以a=1是函数g(a)在(0,+∞)上唯一的极大值点,也是最大值点,

所以g(a)max=g(1)=1


(2)解:当x≤0时,a>0,ex﹣ax≥0恒成立,

当x>0时,f(x)≥0,即ex﹣ax≥0,即

当0<x<1时,h'(x)<0,当x>1时,h'(x)>0,

故h(x)的最小值为h(1)=e,

所以a≤e,故实数a的取值范围是(0,e]

f(a)=ea﹣e2,a∈(0,e],f'(a)=ea﹣2a,由上面可知ea﹣2a≥0恒成立,

故f(a)在(0,e]上单调递增,所以f(0)=1<f(a)≤f(e)=ee﹣e2

即f(a)的取值范围是(1,ee﹣e2]


【解析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极小值g(a)的表达式,根据函数的单调性求出g(a)的最大值即可;(2)通过讨论x的范围,问题转化为 ,根据函数的单调性求出f(a)的范围即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数的极值与导数的相关知识,掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值,以及对函数的最大(小)值与导数的理解,了解求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.

练习册系列答案
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(Ⅰ)请分别求出甲、乙两种薪酬方案中日薪y(单位:元)与送货单数n的函数关系式;

(Ⅱ)根据该公司所有派送员100天的派送记录,发现派送员的日平均派送单数满足以下条件:在这100天中的派送量指标满足如图所示的直方图,其中当某天的派送量指标在(]n=1,2,3,4,5)时,日平均派送量为50+2n单.若将频率视为概率,回答下列问题:

①根据以上数据,设每名派送员的日薪为X(单位:元),试分别求出甲、乙两种方案的日薪X的分布列,数学期望及方差;

②结合①中的数据,根据统计学的思想,帮助小明分析,他选择哪种薪酬方案比较合适,并说明你的理由。

(参考数据:0.62=0.36,1.42=1.9 6,2.6 2=6.76,3.42=1 1.56,3.62=12.96,4.62=21.16,15.62=243.36,20.42=416.16,44.42=1971.36)

【答案】甲方案的函数关系式为: 乙方案的函数关系式为:(Ⅱ)①见解析,②见解析.

【解析】

由题意可得甲方案中派送员日薪(单位:元)与送单数的函数关系式为: 乙方案中派送员日薪(单位:元)与送单数的函数关系式为:.

①由题意求得X的分布列,据此计算可得.

②答案一:由以上的计算可知,远小于,即甲方案日工资收入波动相对较小,所以小明应选择甲方案.

答案二:由以上的计算结果可以看出,,所以小明应选择乙方案.

Ⅰ)甲方案中派送员日薪(单位:元)与送单数的函数关系式为:

乙方案中派送员日薪(单位:元)与送单数的函数关系式为:

①由已知,在这100天中,该公司派送员日平均派送单数满足如下表格:

单数

52

54

56

58

60

频率

0.2

0.3

0.2

0.2

0.1

所以的分布列为:

152

154

156

158

160

0.2

0.3

0.2

0.2

0.1

所以

所以的分布列为:

140

152

176

200

0.5

0.2

0.2

0.1

所以

②答案一:由以上的计算可知,虽然,但两者相差不大,且远小于,即甲方案日工资收入波动相对较小,所以小明应选择甲方案.

答案二:由以上的计算结果可以看出,,即甲方案日工资期望小于乙方案日工资期望,所以小明应选择乙方案.

【点睛】

本题主要考查频率分布直方图,数学期望与方差的含义与实际应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.

型】解答
束】
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