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1、试题题目:函数f(x)=|ex-bx|,其中e为自然对数的底,(1)当b=1时,求曲线y=f..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-15 07:30:00

试题原文

函数f(x)=|ex-bx|,其中e为自然对数的底,
(1)当b=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若函数y=f(x)有且只有一个零点,求实数b的取值范围;
(3)当b>0时,判断函数y=f(x)在区间(0,2)上是否存在极大值,若存在,求出极大值及相应实数b的取值范围。

  试题来源:安徽省模拟题   试题题型:解答题   试题难度:偏难   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
解:(1)记g(x)=ex-bx,
当b=1时,g′(x)=ex-1,
当x>0时,g′(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上为增函数;
又g(0)=1>0,
所以当x∈(0,+∞)时,g(x)>0,
所以当x∈(0,+∞)时,f(x)=∣g(x)∣=g(x),
所以f′(1)=g′(1)=e-1,
所以曲线y=f(x)在点(1,e-1)处的切线方程为:y-(e-1)=(e-1)(x-1),
即y=(e-1)x。  
(2)f(x)=0同解于g(x)=0,
因此,只需g(x)=0有且只有一个解,即方程ex-bx=0有且只有一个解,
因为x=0不满足方程,所以方程同解于b=,  
令h(x)=
由h′(x)==0得x=1,
当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,h(x)∈(e,+∞);
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,h(x)∈(e,+∞);
所以当x∈(0,+∞)时,方程b=有且只有一解等价于b=e;
当x∈(-∞,0)时,h(x)单调递减,且h(x)∈(-∞,0),
从而方程b=有且只有一解等价于b∈(-∞,0);
综上所述,b的取值范围为(-∞,0)∪{e}。
(3)由g′(x)=ex-b=0,得x=lnb,
当x∈(-∞,lnb)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;
当x∈(lnb,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增;
所以在x=lnb时,g(x)取极小值g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb),
①当0<b≤e时,g(lnb)=b-blnb=b(1-lnb)≥0,
从而当x∈R时,g(x)≥0,
所以f(x)=∣g(x)∣=g(x)在(-∞,+∞)上无极大值;
因此,在x∈(0,2)上也无极大值;
②当b>e时,g(lnb)<0,
因为g(0)=1>0,g(2lnb)=b2-2blnb=b(b-2lnb)>0,
所以存在x1∈(0,lnb),x2∈(lnb,2lnb),使得g(x1)=g(x2)=0,
此时f(x)=∣g(x)∣=
所以f(x)在(-∞,x1)单调递减,在(x1,lnb)上单调递增,在(lnb,x2)单调递减,
在(x2,+∞)上单调递增,
所以在x=lnb时,f(x)有极大值,
因为x∈(0,2),
所以,当lnb<2,即e<b<e2时,f(x)在(0,2)上有极大值;
当lnb≥2,即b≥e2时,f(x)在(0,2)上不存在极大值;
综上所述,在区间(0,2)上,当0<b≤e或b≥e2时,函数y=f(x)不存在极大值;
当e<b<e2时,函数y=f(x)在x=lnb时取极大值f(lnb)=b(lnb-1)。
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“函数f(x)=|ex-bx|,其中e为自然对数的底,(1)当b=1时,求曲线y=f..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


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