已知函数f(x)=(x−k)2exk.(1)求f(x)的单调区间;(2)若对∀x∈(0,+∞),都有f(x)≤1e,求k的取值范围.
问题描述:
已知函数f(x)=(x−k)2e
.x k
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若对∀x∈(0,+∞),都有f(x)≤
,求k的取值范围. 1 e
答
(1)f′(x)=
(x2−k2)e1 k
,x k
令f′(x)=0得x=±k….(3分)
当k>0时,f(x)在(-∞,-k)和(k,+∞)上递增,在(-k,k)上递减;
当k<0时,f(x)在(-∞,k)和(-k,+∞)上递减,在(k,-k)上递增…(8分)
(2)当k>0时,f(k+1)=e
>k+1 k
,所以不可能对∀x∈(0,+∞),都有f(x)≤1 e
;1 e
当k<0时,由(1)知f(x)在(0,+∞)上的最大值为f(-k)=
,所以对∀x∈(0,+∞),都有f(x)≤4k2
e
1 e
即
≤4k2
e
,∴−1 e
≤k<0,1 2
故对∀x∈(0,+∞),都有f(x)≤
时,k的取值范围为[-1 e
,0).….(14分)1 2
答案解析:(1)求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可得f(x)的单调区间;
(2)对∀x∈(0,+∞),都有f(x)≤
,等价于对∀x∈(0,+∞),都有f(x)max≤1 e
,由此可求k的取值范围.1 e
考试点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
知识点:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查函数的最值,属于中档题.