题目内容
已知e是自然对数的底,若函数f(x)=|ex-bx|有且只有一个零点,则实数b的取值范围是
(-∞,0)∪{ e}
(-∞,0)∪{ e}
.分析:f(x)=0同解于g(x)=0,因此,只需g(x)=0有且只有一个解,即方程ex-bx=0有且只有一个解,因为x=0不满足方程,所以方程同解于b=
,分类讨论可得当x∈(0,+∞)时,方程有且只有一解等价于b=e;当x∈(-∞,0)时,方程有且只有一解等价于b∈(-∞,0),从而可得b的取值范围;
| ex |
| x |
解答:解:f(x)=0同解于g(x)=0,因此,只需g(x)=0有且只有一个解,即方程ex-bx=0有且只有一个解.
因为x=0不满足方程,所以方程同解于b=
.
令h(x)=
,由h′(x)=
=0得x=1.
当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,h(x)∈(e,+∞);
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,h(x)∈(e,+∞);
所以当x∈(0,+∞)时,方程b=
有且只有一解等价于b=e.
当x∈(-∞,0)时,h(x)单调递减,且h(x)∈(-∞,0),
从而方程b=
有且只有一解等价于b∈(-∞,0).
综上所述,b的取值范围为(-∞,0)∪{e}.
因为x=0不满足方程,所以方程同解于b=
| ex |
| x |
令h(x)=
| ex |
| x |
| (x-1)ex |
| x2 |
当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,h(x)∈(e,+∞);
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,h(x)∈(e,+∞);
所以当x∈(0,+∞)时,方程b=
| ex |
| x |
当x∈(-∞,0)时,h(x)单调递减,且h(x)∈(-∞,0),
从而方程b=
| ex |
| x |
综上所述,b的取值范围为(-∞,0)∪{e}.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查导数的几何意义,考查函数的极值,考查分类讨论的数学思想,难度较大.
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