问题 解答题
已知函数f(x)=x-1+
a
ex
(a∈R,e为自然对数的底数).
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的极值;
(Ⅲ)当a=1时,若直线l:y=kx-1与曲线y=f(x)没有公共点,求k的最大值.
答案

(Ⅰ)由f(x)=x-1+

a
ex
,得f′(x)=1-
a
ex
,又曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,

∴f′(1)=0,即1-

a
e
=0,解得a=e.

(Ⅱ)f′(x)=1-

a
ex

①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)为(-∞,+∞)上的增函数,所以f(x)无极值;

②当a>0时,令f′(x)=0,得ex=a,x=lna,

x∈(-∞,lna),f′(x)<0;x∈(lna,+∞),f′(x)>0;

∴f(x)在∈(-∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,

故f(x)在x=lna处取到极小值,且极小值为f(lna)=lna,无极大值.

综上,当当a≤0时,f(x)无极值;当a>0时,f(x)在x=lna处取到极小值lna,无极大值.

(Ⅲ)当a=1时,f(x)=x-1+

1
ex
,令g(x)=f(x)-(kx-1)=(1-k)x+
1
ex

则直线l:y=kx-1与曲线y=f(x)没有公共点,

等价于方程g(x)=0在R上没有实数解.

假设k>1,此时g(0)=1>0,g(

1
k-1
)=-1+
1
e
1
k-1
<0,

又函数g(x)的图象连续不断,由零点存在定理可知g(x)=0在R上至少有一解,与“方程g(x)=0在R上没有实数解”矛盾,故k≤1.

又k=1时,g(x)=

1
ex
>0,知方程g(x)=0在R上没有实数解,

所以k的最大值为1

选择题
多项选择题 案例分析题