问题 解答题

已知m∈R,函数f(x)=mx2-2ex

(Ⅰ)当m=2时,求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)若f(x)有两个极值点,求m的取值范围.

答案

(Ⅰ)m=2时,f(x)=2x2-2ex,f'(x)=4x-2ex=2(2x-ex).

令g(x)=2x-ex,g'(x)=2-ex,(2分)

当x∈(-∞,ln2)时,g'(x)>0,x∈(ln2,+∞)时,g'(x)<0

∴g(x)≤g(ln2)=2ln2-2<0.

∴f'(x)<0.∴f(x)在(-∞,+∞)上是单调递减函数.(4分)

(Ⅱ)①若f(x)有两个极值点a,b(a<b),

则a,b是方程f'(x)=2mx-2ex=0的两不等实根.

∵x=0显然不是方程的根,∴m=

ex
x
有两不等实根.(6分)

h(x)=

ex
x
,则h′(x)=
ex(x-1)
x2

当x∈(-∞,0)时,h'(x)<0,h(x)单调递减,h(x)∈(-∞,0),

当x∈(0,1)时,h'(x)<0,h(x)单调递减,

x∈(1,+∞)时,h'(x)>0,h(x)单调递增,

要使m=

ex
x
有两不等实根,应满足m>h(1)=e,

∴m的取值范围是(e,+∞)…(12分)

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