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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.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:17:16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.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
①当k=-2时,f'(x)=2e2x(x+1)2≥0,
故f(x)的单调递增区间是(-∞,+∞);
②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
③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
综上,当k=-2时,f(x)的单调递增区间是(-∞,+∞);当-2<k<0时,f(x)的单调递增区间是和(-1,+∞),单调递减区间是
当k<-2时,f(x)的单调递增区间是(-∞,-1)和,单调递减区间是
(Ⅱ) ①当k=-2时,f(x)无极大值.
②当-2<k<0时,f(x)的极大值为
,即,解得 k=-1或(舍).
③当k<-2时,f(x)的极大值为
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
分析:(Ⅰ)求出f'(x))=-e-kx(kx-2)(x+1)(k<0),令f'(x)=0,解得:x=-1或.按两根-1,的大小关系分三种情况讨论即可;
(Ⅱ)由(Ⅰ)分情况求出函数f(x)的极大值,令其为3e-2,然后解k即可,注意k的取值范围;
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性及求函数极值问题,考查分类讨论思想,考查学生逻辑推理能力,属中档题.