已知函数f(x)=ekx(k是不为零的实数,e为自然对数的底数). (1)若曲线y=f(x)与y=x2有公共点,且在它们的某一公共点处有共同的切线,求k的值; (2)若函数h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,
|
(1)设曲线y=f(x)与y=x2有共同切线的公共点为P(x0,y0),
则ekx0=
①,x 20
又∵y=f(x)与y=x2在点P(x0,y0)处有共同切线,
且f′(x)=kekx,(x2)′=2x,
∴kekx0=2x0 ②,
由①②解得,k=±
. 2 e
(2)由f(x)=ekx得,函数h(x)=(x2-2kx-2)ekx,
∴(h(x))′=[kx2+(2-2k2)x-4k]ekx
=k[x2+(
-2k)x-4]ekx=k(x-2k)(x+2 k
)ekx. 2 k
又由区间(k,
)知,1 k
>k,1 k
解得0<k<1,或k<-1.
①当0<k<1时,
由(h(x))'=k(x-2k)(x+
)ekx<0,得-2 k
<x<2k,2 k
即函数h(x)的单调减区间为(-
,2k),2 k
要使h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,
)内单调递减,1 k
则有
,解得0<k<1 k≥- 2 k
≤2k1 k
≤k<1. 2 2
②当k<-1时,
由(h(x))'=k(x-2k)(x+
)ekx<0,得x<2k或x>-2 k
,2 k
即函数h(x)的单调减区间为(-∞,2k)和(-
,+∞),2 k
要使h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,
)内单调递减,1 k
则有
,或k<-1
≤2k1 k
,k<-1 k≥- 2 k
这两个不等式组均无解.
综上,当
≤k<1时,2 2
函数h(x)=f(x)(x2-2kx-2)在区间(k,
)内单调递减.1 k