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1、试题题目:设函数f(x)=(x-1)ex-kx2(k∈R).(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-04 07:30:00

试题原文

设函数f(x)=(x-1)ex-kx2(k∈R).
(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)当k∈(
1
2
,1]
时,求函数f(x)在[0,k]上的最大值M.

  试题来源:广东   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)当k=1时,f(x)=(x-1)ex-x2f'(x)=ex+(x-1)ex-2x=x(ex-2)
令f'(x)=0,解得x1=0,x2=ln2>0
所以f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x(-∞,0)0(0,ln2)ln2(ln2,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
所以函数f(x)的单调增区间为(-∞,0)和(ln2,+∞),单调减区间为(0,ln2)
(2)f(x)=(x-1)ex-kx2,x∈[0,k],k∈(
1
2
,1]

f'(x)=xex-2kx=x(ex-2k)f'(x)=0,解得x1=0,x2=ln(2k)
令φ(k)=k-ln(2k),k∈(
1
2
,1]
φ′(k)=1-
1
k
=
k-1
k
≤0

所以φ(k)在(
1
2
,1]
上是减函数,∴φ(1)≤φ(k)<φ(
1
2
)
,∴1-ln2≤φ(k)<
1
2
<k.
即0<ln(2k)<k
所以f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x(0,ln(2k))ln(2k)(ln(2k),k)
f'(x)-0+
f(x)极小值
f(0)=-1,f(k)=(k-1)ek-k3f(k)-f(0)=(k-1)ek-k3+1=(k-1)ek-(k3-1)=(k-1)ek-(k-1)(k2+k+1)=(k-1)[ek-(k2+k+1)]
因为k∈(
1
2
,1]
,所以k-1≤0
对任意的k∈(
1
2
,1]
,y=ex的图象恒在y=k2+k+1下方,所以ek-(k2+k+1)≤0
所以f(k)-f(0)≥0,即f(k)≥f(0)
所以函数f(x)在[0,k]上的最大值M=f(k)=(k-1)ek-k3.
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设函数f(x)=(x-1)ex-kx2(k∈R).(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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