.(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 | ↗ |
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 | ↗ |
,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
,令
,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.