问题 解答题

设函数f(x)=ex-ax-2。

(1)求f(x)的单调区间;

(2)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k) f ′(x)+x+1>0,求k的最大值。

答案

解:(1)函数f(x)=ex-ax-2的定义域是R,f′(x)=ex-a,

若a≤0,则f′(x)=ex-a≥0,

所以函数f(x)=ex-ax-2在(-∞,+∞)上单调递增

若a>0,则当x∈(-∞,lna)时,f′(x)=ex-a<0;

当x∈(lna,+∞)时,f′(x)=ex-a>0;

所以,f(x)在(-∞,lna)单调递减,在(lna,+∞)上单调递增。

(2)由于a=1,所以,(x-k)f′(x)+x+1=(x-k)(ex-1)+x+1

故当x>0时,(x-k)f′(x)+x+1>0等价于k<(x>0)①

令g(x)=,则g′(x)=

由(1)知,函数h(x)=ex-x-2在(0,+∞)上单调递增,而h(1)<0,h(2)>0,

所以h(x)=ex-x-2在(0,+∞)上存在唯一的零点,

故g′(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点,

设此零点为α,则有α∈(1,2)当x∈(0,α)时,g′(x)<0;

当x∈(α,+∞)时,g′(x)>0;

所以g(x)在(0,+∞)上的最小值为g(α)

又由g′(α)=0,可得eα=α+2

所以g(α)=α+1∈(2,3)

由于①式等价于k<g(α),

故整数k的最大值为2。

单项选择题
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