Question

【題目】已知函數(shù)（為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)）.

（1）求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

（2）設(shè)函數(shù)，存在實(shí)數(shù)， ，使得成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.

Answer 1

【答案】(1)f(x)在(－∞，0)上單調(diào)遞增，在(0，＋∞)上單調(diào)遞減；(2).

【解析】分析：（1）確定函數(shù)的定義域，求到數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù)，即可求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

（2）假設(shè)存在，使得成立，則，分類(lèi)討論求最值，即可求實(shí)數(shù)的取值范圍．

詳解：(1)∵函數(shù)的定義域?yàn)镽，f′(x)＝－，

∴當(dāng)x<0時(shí)，f′(x)>0，當(dāng)x>0時(shí)，f′(x)<0，

∴f(x)在(－∞，0)上單調(diào)遞增，在(0，＋∞)上單調(diào)遞減．

(2)存在x1，x2∈[0,1]，使得2φ(x1)<φ(x2)成立，則2[φ(x)]min<[φ(x)]max.

∵φ(x)＝xf(x)＋tf′(x)＋e－x＝，

∴.

①當(dāng)t≥1時(shí)，φ′(x)≤0，φ(x)在[0,1]上單調(diào)遞減，∴2φ(1)<φ(0)，即t>3－>1；

②當(dāng)t≤0時(shí)，φ′(x)>0，φ(x)在[0,1]上單調(diào)遞增，∴2φ(0)<φ(1)，即t<3－2e<0；

③當(dāng)0<t<1時(shí)，若x∈[0，t)，φ′(x)<0，φ(x)在[0，t)上單調(diào)遞減，

若t∈(t,1]，φ′(x)>0，φ(x)在(t,1)上單調(diào)遞增，∴2φ(t)<max{φ(0)，φ(1)}，

即2·<max{1，}．(*)

由(1)知，g(t)＝2·在[0,1]上單調(diào)遞減，

故≤2·≤2，而≤≤，∴不等式(*)無(wú)解．

綜上所述，存在t∈(－∞，3－2e)∪(3－，＋∞)，使得命題成立．