题目内容
【题目】已知函数
,(e为自然对数的底数,a,b∈R),若f(x)在x=0处取得极值,且x﹣ey=0是曲线y=f(x)的切线.
(1)求a,b的值;
(2)用min{m,n}表示m,n中的最小值,设函数
,若函数h(x)=g(x)﹣cx2为增函数,求实数c的取值范围.
【答案】
(1)解:
,
∵f(x)在x=0处取得极值,∴f'(0)=0,即b=0,
此时
,
设直线x﹣ey=0与曲线y=f(x)切于点P(x0,y0),由题意得
,解之得a=1;
(2)解:记函数
,
当x≥2时,F'(x)<0恒成立,
当0<x<2时,
,
从而 ![]()
∴F'(x)<0在(0,+∞)上恒成立,故F(x)在(0,+∞)上单调递减.
又
,∴F(1)F(2)<0,
又曲线y=F(x)在[1,2]上连续不间断,
∴由函数的零点存在性定理及其单调性知存在唯一的x0∈(1,2),使F(x0)=0,
∴x∈(0,x0),F(x)>0;x∈(x0,+∞),F(x)<0,
故
,
从而
,
∴
.
由函数h(x)=g(x)﹣cx2为增函数,且曲线y=h(x)在(0,+∞)上连续不断,
知h'(x)≥0在(0,x0),(x0,+∞)上恒成立.
①当x>x0时,
在(x0,+∞)上恒成立,
即
在(x0,+∞)上恒成立,记
,则
,
从而u(x)在(x0,3)单调递减,在(3,+∞)单调递增,∴
.
故
在(x0,+∞)上恒成立,只需
,∴
.
②当0<x<x0时,
,
当c≤0时,h'(x)>0在(0,x0)上恒成立,
综上所述,实数c的取值范围为: ![]()
【解析】(1)求出原函数的导函数,由f(x)在x=0处取得极值,且x﹣ey=0是曲线y=f(x)的切线,可得b=1,且
,由此可得a值;(2)记函数
,求其导函数,可得当x≥2时,F'(x)<0恒成立,当0<x<2时,F'(x)<0在(0,+∞)上恒成立,故F(x)在(0,+∞)上单调递减.由函数的零点存在性定理及其单调性知存在唯一的x0∈(1,2),使F(x0)=0,有
,得到
,分离参数c后利用导数求得答案.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用函数的最大(小)值与导数的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握求函数
在
上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数
在
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.