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已知函数.的单调区间,(Ⅱ)是否存在实数k.使得函数f(x)的极大值等于3e-2?若存在.求出k的值,若不存在.请说明理由.请考生在第三题中任选一题作答.如果多做.则按所做的第一题记分.作答时用2B铅

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:40:25分类:高中数学题库

已知函数数学公式
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)是否存在实数k,使得函数f(x)的极大值等于3e-2?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑.在线课程解:(Ⅰ)f(x)的定义域为R.
即 f'(x)=-e-kx(kx-2)(x+1)(k<0).
令f'(x)=0,解得:x=-1或
当k=-2时,f'(x)=2e2x(x+1)2≥0,故f(x)的单调递增区间是(-∞,+∞).…(3分)
当-2<k<0时,f(x),f'(x)随x的变化情况如下:
x-1(-1,+∞)
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
所以,函数f(x)的单调递增区间是和(-1,+∞),单调递减区间是.…(5分)
当k<-2时,f(x),f'(x)随x的变化情况如下:
x(-∞,-1)-1
f'(x)+0-0+
f(x)极大值极小值
所以,函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-1)和,单调递减区间是.…(7分)
(Ⅱ)当k=-1时,f(x)的极大值等于3e-2.理由如下:
当k=-2时,f(x)无极大值.
当-2<k<0时,f(x)的极大值为,…(8分)
,即,解得 k=-1或(舍).…(9分)
当k<-2时,f(x)的极大值为.…(10分)
因为 ek<e-2,所以
因为 ,所以 f(x)的极大值不可能等于3e-2
综上所述,当k=-1时,f(x)的极大值等于3e-2.…(12分)
分析:(Ⅰ)确定函数f(x)的定义域,求导函数,并分解 f'(x)=-e-kx(kx-2)(x+1)(k<0),对f'(x)=0的两个根的大小进行比较,分类讨论:k=-2时,f'(x)=2e2x(x+1)2≥0;当-2<k<0时,;当k<-2时,,从而可确定函数的单调区间;
(Ⅱ)当k=-1时,f(x)的极大值等于3e-2.按照(Ⅰ)的分类讨论方法,当k=-2时,f(x)无极大值;当-2<k<0时,f(x)的极大值为,可得 k=-1;当k<-2时,f(x)的极大值不可能等于3e-2
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的极值,考查分类讨论的数学思想,合理分类是关键.