题目
已知函数(e为自然对数的底数).
(1)
当时,求函数的单调区间;
(2)
若函数有且仅有两个零点,求实数m的取值范围.
答案: 解:m=1,f(x)=ex−1−ln(x+e)−e,x+e>0,解得:x>−e,定义域为(−e,+∞), f(x)=ex−1−1x+e且单调递增, 令:f'(x)=0,x=0 ∴当−e<x<0时,f'(x)<0,f(x)单调递减; 当x>0时,f(x)>0,f(x)单调递增, 所以当m=1时,函数f(x)单调增区间为(0,+∞);单调减区间为(−e,0).
解:g(x)=ex+e−(m+e)−ln(x+e)−(m+e),定义域为(−e,+∞), 设x+e=t,m+e=n ∴g(x)=h(t)=et−n−lnt−n h'(t)=et−n−1t 易知:t>0,h'(t)∈(−∞,+∞)且单调递增, ∴存在t0>0,使h(t0)=0,即et0−n=1t0,且h(t)=et−n−1t在(0,t0)上小于0,在(t0,+∞)上大于0,故h(t)≥h(t0)=1t0+t0−2n,因为当t→0时,h(t)→+∞,当t→+∞时,h(t)→+∞,要想函数g(x)=f(x)−m有且仅有两个零点,则只需1t0+t0−2n<0,因为et0−n=1t0,所以n=t0+lnt0,所以h(t0)=1t0−2lnt0−t0, 令φ(t)=1t−2lnt−t φ'(t)=−1t2−2t−1<0,故φ(t)=1t−2lnt−t单调递减,且φ(1)=0, 要想φ(t0)<0,则要满足t0>1,由n=t0+lnt0单调递增,可知n>1,所以m+e>1,∴m>1−e,实数m的取值范围是(1−e,+∞).