题目内容
15.函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{{e}^{x},x≥0}\\{-2x,x<0}\end{array}\right.$,若关于x的方程f[f(x)]+k=0恰有两个不等实数根x1,x2,则x1+x2的最大值为( )| A. | -$\frac{1}{2}+ln2$ | B. | $\frac{1}{2}-ln2$ | C. | -1+ln2 | D. | 1+ln2 |
分析 可判断f(x)>0恒成立;从而化简方程为f(x)=ln(-k);从而作图辅助,可知存在实数a(a≥1),使-2x1=a=e${\;}^{{x}_{2}}$,从而可得x1+x2=-$\frac{a}{2}$+lna,再构造函数g(a)=-$\frac{a}{2}$+lna,求导g′(a)=-$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{a}$=$\frac{2-a}{2a}$,从而确定最值.
解答 解:∵f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{{e}^{x},x≥0}\\{-2x,x<0}\end{array}\right.$,∴f(x)>0恒成立;
∴f[f(x)]=ef(x),
∵f[f(x)]+k=0,
∴ef(x)+k=0,即f(x)=ln(-k);
作函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{{e}^{x},x≥0}\\{-2x,x<0}\end{array}\right.$与y=ln(-k)的图象如下,
,
结合图象可知,存在实数a(a≥1),使-2x1=a=e${\;}^{{x}_{2}}$,
故x1+x2=-$\frac{a}{2}$+lna,
令g(a)=-$\frac{a}{2}$+lna,则g′(a)=-$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{a}$=$\frac{2-a}{2a}$,
故当a=2时,x1+x2有最大值-1+ln2;
故选C.
点评 本题考查了复合函数与分段函数的应用,同时考查了导数的综合应用及最值问题,应用了数形结合的思想及转化构造的方法.
练习册系列答案
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13.将函数f(x)=2sin(3x+φ)(-π<φ<π)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,且对任意的x∈R有g(x)+g($\frac{π}{4}$)≥0,则g(x)的单调递增区间为( )
| A. | [$\frac{kπ}{3}$+$\frac{π}{4}$,$\frac{kπ}{3}$+$\frac{5π}{12}$],k∈Z | B. | [$\frac{kπ}{3}$+$\frac{π}{12}$,$\frac{kπ}{3}$+$\frac{π}{4}$],k∈Z | ||
| C. | [$\frac{4kπ}{3}$+$\frac{π}{4}$,$\frac{4kπ}{3}$+$\frac{11π}{12}$],k∈Z | D. | [$\frac{4kπ}{3}$-$\frac{5π}{12}$,$\frac{4kπ}{3}$+$\frac{π}{4}$],k∈Z |
7.已知函数$f(x)=\left\{{\begin{array}{l}{x+\frac{1}{2},x∈[0,\frac{1}{2})}\\{{2^{x-1}},x∈[\frac{1}{2},2)}\end{array}}\right.$,若存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2),则x1f(x2)-f(x2)的取值范围为( )
| A. | $(0,\frac{{2-3\sqrt{2}}}{4})$ | B. | $[-\frac{9}{16},\frac{{2-3\sqrt{2}}}{4})$ | C. | $[\frac{{2-3\sqrt{2}}}{4},-\frac{1}{2})$ | D. | $[-\frac{9}{16},-\frac{1}{2})$ |
4.设集合M={x|$\frac{1}{2}≤x<3$},函数f(x)=ln(1-$\sqrt{x}$)的定义域为N,则M∩N为( )
| A. | [$\frac{1}{2}$,1] | B. | [$\frac{1}{2}$,1) | C. | (0,$\frac{1}{2}$] | D. | (0,$\frac{1}{2}$) |