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- 2021-04-17 发布
星期五 (函数与导数问题) 2017年____月____日
已知函数f(x)=ex,g(x)=x-b,b∈R.
(1)若函数f(x)的图象与函数g(x)的图象相切,求b的值;
(2)设T(x)=f(x)+ag(x),a∈R,求函数T(x)的单调增区间;
(3)设h(x)=|g(x)|·f(x),b<1.若存在x1,x2∈[0,1],使|h(x1)-h(x2)|>1成立,求b的取值范围.
解 (1)设切点为(t,et),因为函数f(x)的图象与函数g(x)的图象相切,
所以et=1,且et=t-b,解得b=-1.
(2)T(x)=ex+a(x-b),T′(x)=ex+a.
当a≥0时,T′(x)>0恒成立.
当a<0时,由T′(x)>0得x>ln(-a).
所以,当a≥0时,函数T(x)的单调增区间为(-∞,+∞);
当a<0时,函数T(x)的单调增区间为(ln(-a),+∞).
(3)h(x)=|g(x)|·f(x)=
当x>b时,h′(x)=(x-b+1)ex>0,
所以h(x)在(b,+∞)上为增函数;
当x<b时,h′(x)=-(x-b+1)ex,
因为b-1<x<b时,h′(x)=-(x-b+1)ex<0,
所以h(x)在(b-1,b)上是减函数;
因为x<b-1时,h′(x)=-(x-b+1)ex>0,
所以h(x)在(-∞,b-1)上是增函数.
①当b≤0时,h(x)在(0,1)上为增函数,
所以h(x)max=h(1)=(1-b)e,h(x)min=h(0)=-b.
由h(x)max-h(x)min>1得b<1,所以b≤0;
②当0<b<时,因为b<x<1时,
h′(x)=(x-b+1)ex>0,
所以h(x)在(b,1)上是增函数,
因为0<x<b时,h′(x)=-(x-b+1)ex<0,
所以h(x)在(0,b)上是减函数,
所以h(x)max=h(1)=(1-b)e,h(x)min=h(b)=0.
由h(x)max-h(x)min>1得b<.
因为0<b<,所以0<b<;
③当≤b<1时,同理可得h(x)在(0,b)上是减函数,
在(b,1)上是增函数,
所以h(x)max=h(0)=b,h(x)min
=h(b)=0.
因为b<1,所以h(x)max-h(x)min>1不成立.
综上所述,b的取值范围为.