26年全国2卷 第19题(压轴题)

已知函数 f(x)=xex+ax+bf(x)=xe^x+ax+b,曲线 y=f(x)y=f(x)(0,f(0))(0,f(0)) 处的切线方程为 y=2x+1y=-2x+1

  1. x>0x>0 时,f(x+m)f(x)>mf(x+m)-f(x)>m,求 mm 的取值范围;

一个严格减函数恒大与0怎么理解

h(x)=(em1)xex+memex4mh(x)=\textcolor{green}{(e^m-1)}xe^x+\textcolor{red}{me^m}e^x-4m

m<0m \lt 0时

(em1)<0并且mem<0\textcolor{green}{(e^m-1)} \lt 0 并且 \textcolor{red}{me^m} \lt 0

h(x)(0,+)单调减\therefore h(x)在(0, +\infty)单调减

已知:h(x)单调减h(x)单调减

题目要求: 满足当x>0时,h(x)>0m的取值范围满足当 x\gt 0时,h(x)\gt 0的m的取值范围

对于一个给定的mm,分成两种情况:

  • 能找到一个x>0x\gt 0其函数值小于00,那么这个mm就不满足要求
  • h(0)>0h(0) > 0 x趋向+时,f(x)>0x趋向+\infty时,f(x) > 0,那么这个mm就满足要求

观察h(x)h(x)

h(x)=(em1)xex第一部分+memex4m第二部分h(x)= \underbrace{(e^m-1)xe^x}_{\text{第一部分}}+ \underbrace{me^me^x-4m}_{\text{第二部分}}

第一部分:

  • em1<0e^m-1 \lt 0
  • xex>0xe^x \gt 0

第一部分是恒小于0的,

观察h(x)h(x)

h(x)=(em1)xex第一部分+memex4m第二部分h(x)= \underbrace{(e^m-1)xe^x}_{\text{第一部分}}+ \underbrace{me^me^x-4m}_{\text{第二部分}}

第二部分先写成积的形式:m(em+x4)\textcolor{red}{m}\textcolor{green}{(e^{m+x}-4)}m<0m \lt 0

不管m取任何值,只要x足够大,em+x都会大于4不管m取任何值,只要x足够大,e^{m+x}都会大于4

比如:x=m+2ex+m=e2>4x=-m+2,e^{x+m}=e^2 \gt 4

也就是对于任意的m<0m\lt 0,都有x=m+2x=-m+2使得h(x)<0,不满足h(x)>0恒成立h(x)\lt 0,不满足h(x) \gt 0恒成立

已知函数 f(x)=xex+ax+bf(x)=xe^x+ax+b,曲线 y=f(x)y=f(x)(0,f(0))(0,f(0)) 处的切线方程为 y=2x+1y=-2x+1

  1. x>0x>0 时,f(x+m)f(x)>mf(x+m)-f(x)>m,求 mm 的取值范围;
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