(2014•鹤城区二模)已知函数f(x)=ex-ax,g(x)=-ax([1/2]x-1)+1

(2014•鹤城区二模)已知函数f(x)=ex-ax,g(x)=-ax([1/2]x-1)+1
(Ⅰ)已知区间[-1,1]是不等式f(x)>0的解集的子集,求a的取值范围;
(Ⅱ)已知函数φ(x)=f(x)+g(x),在函数y=φ(x)图象上任取两点A(x1,y1),B(x2,y2),若存在a使得y1-y2≤m(x1-x2)恒成立,求m的最大值.
无情女子 1年前 已收到1个回答 举报

莫子 花朵

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解题思路:(Ⅰ)求导数,分类讨论,确定函数的单调性,利用区间[-1,1]是不等式f(x)>0的解集的子集,即可求a的取值范围;
(Ⅱ)若存在a使得φ(x1)-φ(x2)≤mx1-mx2成立,即:φ(x1)-mx1≤φ(x2)-mx2,构建函数:F(x)=φ(x)-mx,为增函数满足题意,即F'(x)≥0恒成立,构建函数G(x)=ex-ax-m,G'(x)=ex-a,分类讨论,即可求m的最大值.

(I) f′(x)=ex-a
①当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在区间[-1,1]上为增函数
由题意可知f(-1)>0,即 a>−
1
e,∴−
1
e<a≤0…(2分)
②当a>0时,f′(x)=0,解得:x0=lna…(3分)
x∈(-∞,x0)f′(x)<0,x∈(x0,+∞)f′(x)>0
故有当x0∈[-1,1],即:[1/e≤a≤e时,f(x0)>0即满足题意
即f(lna)=a-alna>0,构建函数h(x)=x-xlnx(
1
e≤x≤e)
h′(x)=-lnx,当x=1时为极大值点,有h(1)≤0
故a-alna>0不等式无解…(4分)
当x0<-1即0<a<
1
e]时,f(-1)>0,即e-1-a(-1)>0
解得:a>−
1
e,∴0<a<
1
e
当x0>1即a>
1
e时,f(1)>0,即e-a>0
解得:a<e,∴
1
e<a<e…(6分)
综上所述:a∈(−
1
e,
1
e)∪(
1
e,e)…(7分)
(II)由题意可知:φ(x)=ex−
a
2x2+1,可设任意两数x1<x2
若存在a使得φ(x1)-φ(x2)≤mx1-mx2成立,即:φ(x1)-mx1≤φ(x2)-mx2
构建函数:F(x)=φ(x)-mx,为增函数满足题意,即F'(x)≥0恒成立即可,F'(x)=ex-ax-m,
构建函数G(x)=ex-ax-m,G'(x)=ex-a…(9分)
当a<0时,G'(x)>0,G(x)为增函数
则不存在a使得F'(x)≥0恒成立,故不合题意…(10分)
当a=0时,F'(x)=ex-m≥0,可解得m≤0…(11分)
当a>0时,可知G'(x)=ex-a=0,即x=lna为极小值点,也是最小值点,
G(lna)=a-alna-m≥0,∴m≤a-alna,
由于存在a使得该式恒成立,即m≤(a-alna)max
由(I)可知,当a=1时,m≤1…(12分)
综上所述m的最大值为1…(13分)

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查分类讨论的数学思想,考查函数的构造,难度大.

1年前

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