• 设k∈R,函数f(x)={1x (x>0)ex(x≤0),F(x)=f(x)+kx,x∈R.(1)当k=1时,求函数F(x)的值域;(2)试讨论函数F(x)的单调性.试题及答案-单选题-云返教育

    • 试题详情

      设k∈R,函数f(x)=
      {
      1
      x
      (x>0)
      ex(x≤0)
      ,F(x)=f(x)+kx,x∈R.
      (1)当k=1时,求函数F(x)的值域;
      (2)试讨论函数F(x)的单调性.

      试题解答


      见解析
      解:(1)F(x)=
      {
      1
      x
      +x(x>0)
      ex+x(x≤0)

      当x>0时,F(x)=
      1
      x
      +x≥2,即x=1时,F(x)最小值为2.
      当x≤0时,F(x)=e
      x+x,在(-∞,0)上单调递增,所以F(x)≤F(0)=1.
      所以k=1时,F(x)的值域为(-∞,1]∪[2,+∞].
      (2)依题意得
      F(x)=
      {
      k-
      1
      x2
      (x>0)
      ex+k(x≤0)

      ①若k=0,当x>0时,F′(x)<0,F(x)递减,当x≤0时,F′(x)>0,F(x)递增.
      ②若k>0,当x>0时,令F′(x)=0,解得x=
      1
      k

      当0<x<
      1
      k
      时,F′(x)<0,F(x)递减,当x>
      1
      k
      时,F′(x)>0,F(x)递增.
      当x<0时,F′(x)>0,F(x)递增.
      ③若-1<k<0,当x>0时,F′(x)<0,F(x)递减.
      当x<0时,解F′(x)=e
      x+k=0得x=ln(-k),
      当ln(-k)<x<0时,F′(x)>0,F(x)递增,
      当x<ln(-k)时,F′(x)<0,F(x)递减.
      ④k≤-1,对任意x≠0,F′(x)<0,F(x)在(-∞,0),(0,+∞)上递减.
      综上所述,当k>0时,F(x)在(-∞,0]或(
      1
      k
      ,+∞)上单调递增,在(0,
      1
      k
      )上单调递减;
      当k=0时,F(x)在(-∞,0]上单调递增,在(0,+∞)上单调递减;
      当-1<k<0时,F(x)在(ln(-k),0]上单调递增,在(-∞,ln(-k)),(0,+∞)上单调递减;
      当k≤-1时,F(x)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减.
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