问题 解答题

设函数f(x)=ax-x(a>0,a≠1)

(1)若a=e(e是自然对数的底数),求f(x)的单调区间和极值;

(2)若函数y=f(|x|)在全体实数R上恰有4个零点,求实数a的取值范围.

答案

(1)f(x)=ex-x,则f′(x)=ex-1…(2分)

当f′(x)>0时,解得x>0,f(x)在[0,+∞)上单调递增,

当f′(x)<0时,解得x<0,f(x)在(-∞,0]上单调递减.…(2分)

所以x=0是极小值点,f极小值=f(0)=1…(2分)

(2)函数y=f(|x|)是偶函数,要使它在全体实数R上恰有4个零点,只须y=f(x)在(0,+∞)上有2个零点,…(2分)

要使方程ax=x在(0,+∞)有2解,则有lna=

lnx
x
在(0,+∞)有2解,…(2分)

g(x)=

lnx
x
,则g′(x)=
1-lnx
x2
…(1分)

当x>e时,g'(x)<0,g(x)单调递减,且0<g(x)<

1
e

当0<x≤e时,g'(x)>0,g(x)单调递增,且g(x)≤

1
e
…(4分)

根据图象可知0<lna<

1
e

1<a<e

1
e
…(2分)

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