题目内容
若函数f(x)=e1-|x-m|-emx2的图象与函数g(x)=x+1图象有公共点,则正实数m的取值范围是 .
考点:函数的图象,利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:两图象有公共点问题,可以尝试从图象角度着手,也可尝试转化为函数零点问题.
解答:
解:题意等价于函数h(x)=e1-|x-m|-emx2-x-1有零点.
当0<m≤1时,h(0)=e1-m-1≥0,h(1)=em-em-2,令H(m)=em=em-2,m∈(0,1],则H′(m)=em-e≤0⇒H(m)在(0,1]递减,即H(m)<H(0)=-1<0,
故函数h(x)有零点,符合题意.
当m>1时,h(x)=
,
x>m时,h′(x)=-e-x+m+1-2emx-1,h″(x)=e-x+m+1-2em<0⇒h′(x)递减,即h′(x)<h′(m)=-e-2em2-1<0⇒h(x)递减,即h(x)<h(m)=e-em3-m-1<0;
x<m时,h′(x)=ex-m+1-2emx-1,h″(x)=ex-m+1-2em<0⇒h′(x)递减,且g=h′(0)=e1-m-1<0,所以存在x0<0,使h′(x0)=0,即ex0-m+1=2emx0+1,故h(x)max=h(x0)=2emx0+1-emx02-x0-1=x0(2em-emx0-1)<0;
x=m时,h(m)=e-em3-m-1<0.
故函数h(x)无零点,不符合题意.
故答案为:(0,1].
当0<m≤1时,h(0)=e1-m-1≥0,h(1)=em-em-2,令H(m)=em=em-2,m∈(0,1],则H′(m)=em-e≤0⇒H(m)在(0,1]递减,即H(m)<H(0)=-1<0,
故函数h(x)有零点,符合题意.
当m>1时,h(x)=
|
x>m时,h′(x)=-e-x+m+1-2emx-1,h″(x)=e-x+m+1-2em<0⇒h′(x)递减,即h′(x)<h′(m)=-e-2em2-1<0⇒h(x)递减,即h(x)<h(m)=e-em3-m-1<0;
x<m时,h′(x)=ex-m+1-2emx-1,h″(x)=ex-m+1-2em<0⇒h′(x)递减,且g=h′(0)=e1-m-1<0,所以存在x0<0,使h′(x0)=0,即ex0-m+1=2emx0+1,故h(x)max=h(x0)=2emx0+1-emx02-x0-1=x0(2em-emx0-1)<0;
x=m时,h(m)=e-em3-m-1<0.
故函数h(x)无零点,不符合题意.
故答案为:(0,1].
点评:本题考查函数零点与导数的相关知识,属难题.难点有二:一是形缺数时难入微,从图象角度不易求解;二是需要二次求导判断函数单调性.
练习册系列答案
相关题目
若实数x,y满足
,则z=log3(x+2y+25)的最大值是( )
|
| A、3 |
| B、log325 |
| C、log317 |
| D、log337-log32 |