题目内容
【题目】已知函数f(x)= (a∈R).
(Ⅰ)求f(x)的单调区间与极值;
(Ⅱ)若函数f(x)的图象与函数g(x)=1的图象在区间(0,e2]上有两个公共点,求实数a的取值范围.
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)(1,e2-2].
【解析】试题分析:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=.由f′(x)=0,
得x=e1-a,可求得单调区间与极值。(2)由于f(x)=1在区间(0,e2]上有两上零点,所以要考虑x=e1-a是否在区间(0,e2]上进行分类讨论。
试题解析:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=.
令f′(x)=0,得x=e1-a,
当x∈(0,e1-a)时,f′(x)>0,f(x)是增函数;
当x∈(e1-a,+∞)时,f′(x)<0,f(x)是减函数,
所以函数f(x)的单调增区间为(0,e1-a);单调减区间为(e1-a,+∞),f(x)极大值=f(e1-a)=ea-1,无极小值.
(Ⅱ)(ⅰ)当e1-a<e2,即a>-1时,由(Ⅰ)知f(x)在区间(0,e1-a)上是增函数,
在区间(e1-a,e2]上是减函数,f(x)max=f(e1-a)=ea-1.
又f(e-a)=0,f(e2)=,所以函数f(x)的图象与g(x)=1的图象在(0,e2]上有两个公共点,等价于≤1<ea-1,解得1<a≤e2-2(满足a>-1).
(ⅱ)当e1-a≥e2,即a≤-1时,f(x)在(0,e2]上是增函数,
所以函数f(x)的图象与函数g(x)的图象至多有一个公共点,故不满足题意.
综上,实数a的取值范围是(1,e2-2].
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