问题
解答题
已知函数f(x)=elnx+
(I)若f(x)在x=x0处取得极值,且x0是f(x)的一个零点,求k的值; (II)若k∈[1,e],求f(x)在区间[
(III)设函数g(x)=f(x)-kx在区间(
|
答案
(I)由已知f'(x0)=0,即
-e x0
=0,(2分)k x02
∴x0=
,又f(x0)=0,即elnk e
+e=0,∴k=1.(4分)k e
(II)f′(x)=
-e x
=k x2
,e(x-
)k e x2
∵1≤k≤e,∴
≤k≤1,(6分)1 e
由此得x∈(
,1 e
)时,f(x)单调递减;k e
x∈(
,1)时,f(x)单调递增k e
故fmax(x)∈{f(
),f(1)}(8分)1 e
又f(
)=ek-e,f(1)=k1 e
当ek-e>k,即
<k≤e时,e e-1
fmax(x)=f(
)=ek-e1 e
当ek-e≤k,即1≤k≤
时,e e-1
fmax(x)=f(1)=k(10分)
(III)g′(x)=f′(x)-k=
-e x
-k,k x2
∵g(x)在(
,e)在是减函数,1 e
∴g'(x)≤0在x∈(
,e)上恒成立1 e
即
-e x
-k≤0在x∈(k x2
,e)上恒成立,1 e
∴k≥
在x∈(e x+ 1 x
,e)上恒成立,(12分)1 e
又x+
≥21 x
=2当且仅当x=1时等号成立.x• 1 x
∴
≤e x+ 1 x
,∴k∈[e 2
,+∞)(14分)e 2