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已知函数f(x)=ex+ax g(x)=ax-lnx 其中a≤0.(Ⅰ)求f(x)的极值;(Ⅱ)若存

时间:2023-08-28 11:31:49

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已知函数f(x)=ex+ax g(x)=ax-lnx 其中a≤0.(Ⅰ)求f(x)的极值;(Ⅱ)若存

问题补充:

已知函数f(x)=ex+ax,g(x)=ax-lnx,其中a≤0.

(Ⅰ)求f(x)的极值;

(Ⅱ)若存在区间M,使f(x)和g(x)在区间M上具有相同的单调性,求a的取值范围.

答案:

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为R,且?f(x)=ex+a.

①当a=0时,f(x)=ex,故f(x)在R上单调递增.

从而f(x)没有极大值,也没有极小值.

②当a<0时,令f(x)=0,得x=ln(-a).f(x)和f(x)的情况如下:

x(-∞,ln(-a))ln(-a)(ln(-a),+∞)f(x)-0+f(x)↘↗故f(x)的单调减区间为(-∞,ln(-a));单调增区间为(ln(-a),+∞).

从而f(x)的极小值为f(ln(-a))=-a+aln(-a);没有极大值.

(Ⅱ)g(x)的定义域为(0,+∞),且?.

③当a=0时,f(x)在R上单调递增,g(x)在(0,+∞)上单调递减,不合题意.

④当a<0时,g(x)<0,g(x)在(0,+∞)上单调递减.

当-1≤a<0时,ln(-a)≤0,此时f(x)在(ln(-a),+∞)上单调递增,由于g(x)在(0,+∞)上单调递减,不合题意.

当a<-1时,ln(-a)>0,此时f(x)在(-∞,ln(-a))上单调递减,由于f(x)在(0,+∞)上单调递减,符合题意.

综上,a的取值范围是(-∞,-1).

解析分析:(I)由导数运算法则知,f(x)=ex+a,对字母a进行分类讨论,再利用导数与单调性关系求出极值即可;(II)对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在实数a的值,使函数f(x)和函数g(x)在M上具有相同的单调性,再利用导数工具,求出函数的单调区间,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.

点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,考查函数、导数、不等式等基础知识,以及综合运用上述知识分析问题和解决问题的能力.

已知函数f(x)=ex+ax g(x)=ax-lnx 其中a≤0.(Ⅰ)求f(x)的极值;(Ⅱ)若存在区间M 使f(x)和g(x)在区间M上具有相同的单调性 求a的取

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