已知函数f(x)=ex,函数g(x)的图象与f(x)的图象关于直线y=x对称,h(x)=kx+b.

已知函数f(x)=ex,函数g(x)的图象与f(x)的图象关于直线y=x对称,h(x)=kx+b.
(Ⅰ)当b=0时,若对∀x∈(0,+∞)均有f(x)≥h(x)≥g(x)成立,求实数k的取值范围;
(Ⅱ)设h(x)的图象与f(x)的图象和g(x)的图象均相切,切点分别为(x 1ex1)和(x2,g(x2)),其中x1>0.
(1)求证:x1>1>x2
(2)若当x≥x1时,关于x的不等式(ax2−x+1)ex+x≤0恒成立,求实数a的取值范围.
wu127 1年前 已收到1个回答 举报

首席旅行家 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)根据f(x)与g(x)图象的对称关系求出g(x),当b=0时数形结合,令h(x)与f(x)、g(x)分别相切,此时求出k值即为最大、最小值.
(Ⅱ)(1)由所给条件知,此时h(x)为f(x)、g(x)的公切线,则两切点处导数相等,且与其连线斜率也相等,再结合x1>0即可证明.
(2)先把x1、x2当作常数,分离参数后转化函数最值问题,再把x1、x2当作变量用导数求函数最值即可解决.

(Ⅰ)因为函数g(x)的图象与f(x)的图象关于直线y=x对称,所以g(x)=lnx.
当b=0时,h(x)=kx,当f(x)与y=kx相切时,设切点为(x1,ex1),则有ex1=
ex1
x1=k,∴x1=1,k=e.
当g(x)与y=kx相切时,设切点为(x2,lnx2),则[1
x2=
lnx2
x2=k,∴x2=e,k=
1/e].
因为对∀x∈(0,+∞)均有f(x)≥h(x)≥g(x)成立,据图象有[1/e≤k≤e,
故实数k的取值范围为 [
1
e,e].
(Ⅱ)(1)由题意得

ex1=
1
x2

ex1−lnx2
x1−x2=ex1],
∵x1>0,∴ex1=
1
x2>1,∴0<x2<1.

ex1−lnx2
x1−x2=ex1得ex

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题属函数恒成立问题,综合性强,难度大,对分析问题解决问题的能力要求较高.

1年前

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