高考数学必做百题第89题(理科2017版)<-->高考数学必做百题第91题(理科2017版)
090.已知函数f(x)=ex−m−x,其中m为常数。
(1)若对任意x∈R有f(x)≥0恒成立,求m的取值范围;
(2)当m>1时,判断f(x)在[0,2m]上零点的个数,并说明理由。
解:(1)∵f(x)=ex−m−x在R上连续,
∴f′(x)=ex−m−1,
令f′(x)=0,得x=m。
当x∈(−∞,m)时,ex−m<1,f′(x)<0,则f(x)单调递减;
当x∈(m,+∞)时,ex−m>1,f′(x)>0,则f(x)单调递增。
∴当x=m时,f(m)=1−m为极小值也是最小值。
∵对任意x∈R ,f(x)≥0恒成立时,当且仅当
f(m)=1−m≥0,即m≤1。
∴所求m的取值范围是(−∞,1]。
(2)当m>1时,f(m)=1−m<0。
∵f(0)=e−m>0,∴f(0)⋅f(m)<0,
且f(x)在(0,m)上单调递减。
∴f(x)在(0,m)上有一个零点。(在(m,2m)呢?)
∵f(2m)=em−2m,令g(m)=em−2m,
∵当m>1时,g′(m)=em−2>0,
∴g(m)在(1,+∞)上单调递增,
∴g(m)>g(1)=e−2>0,即f(2m)>0,
∴f(m)⋅f(2m)<0,
∴f(x)在(m,2m)上有一个零点。
综上所述,f(x)在[0,2m]上有两个零点。
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