已知f(x)=ex , g(x)=x﹣m(m∈R),设h(x)=f(x)•g(x).

所属学校:学历教育 科目:高中数学 2024-06-25 10:53:19 高中数学

已知f(x)=ex , g(x)=x﹣m(m∈R),设h(x)=f(x)•g(x).

(Ⅰ)求h(x)在[0,1]上的最大值.

(Ⅱ)当m=0时,试比较ef(x﹣2)与g(x)的大小,并证明.

【答案】

解:(Ⅰ)h(x)=(x﹣m)ex , h′(x)=(x﹣m+1)ex ,

由0≤x≤1,h′(x)>0可得0≤x≤1且x>m﹣1;

若m≤1,h(x)在[0,1]递增,h(x)max=h(1)=(1﹣m)e;

若1<m<2时,h(x)在[0,m﹣1)递减,在[m﹣1,1]递增,

h(x)max=max{h(0),h(1)},而h(1)﹣h(1)=m(1﹣e)+e,

当1<m<1时,h(x)max=(1﹣m)e,

1≤m<2时,h(x)max=﹣m;

若m≥2时,h(x)在[0,1]递减,h(x)max=h(0)=﹣m.

综上可得h(x)max=2

(Ⅱ)当m=0时,ef(x﹣2)=3,g(x)=x,

①当x≤0时,显然有ef(x﹣2)>g(x);

②当x>0时,lnef(x﹣2)=ex﹣2 , lng(x)=lnx,

设φ(x)=ex﹣2﹣lnx,φ′(x)=ex﹣2﹣4

φ′(x)在(0,+∞)递增,而φ′(1)<0,φ′(2)>0,

φ′(x)在(0,+∞)有唯一的实数根x0 ,

且1<x0<2,ex0﹣2﹣=5,φ(x)在(0,x0)递减,在(x0 , +∞)递增,

φ(x)≥φ(x0)=ex0﹣2﹣lnx0=5+x0﹣2=6>0,

即有φ(x)=ex﹣2﹣lnx>0,即ex﹣2>lnx,

即有ef(x﹣2)>g(x).

综上可得,ef(x﹣2)>g(x).

【解析】

(Ⅰ)求出h(x)的导数,讨论m的范围,若m≤1,若1<m<2时,若m≥2时,求出函数的单调性,即可得到最大值;

(Ⅱ)当m=0时,求得g(x),对x讨论,①当x≤0时,②当x>0时,求出单调性,结合零点存在定理和对数的运算性质,即可判断大小.

【考点精析】利用函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知求函数12上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数13内的极值;(2)将函数1的各极值与端点处的函数值45比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.

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