Question

設(shè)函數(shù)f（x）=e^2x-2ax-2．
（1）求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）若a=1，k為整數(shù)，且當(dāng)x＞0時(shí)，（2x-k）f^′（x）+4x+2＞0，求k的最大值．

Answer 1

解：（1）f′（x）=2e^2x-2a=2（e^2x-a），
若a≤0，則f′（x）＞0，f（x）在R上為增函數(shù)；
若a＞0，由f′（x）=0得x=，
則當(dāng)x∈（-∞，）時(shí)，f′（x）＜0，x∈（，+∞）時(shí)，f′（x）＞0，
所以f（x）在（-∞，）上為減函數(shù)，在（，+∞）上為增函數(shù)；
（2）由于a=1，所以，（2x-k）f^′′（x）+4x+2=（2x-k）（2e^2x-2）+4x+2，
故當(dāng)x＞0時(shí)，不等式等價(jià)于：k＜，
令g（x）=，則g′（x）=+2=，
令h（x）=e^2x-2x-2，則h′（x）=2e^2x-2＞0，h（x）在（0，+∞）上為增函數(shù)，
又h（）＜0，h（1）＞0，所以h（x）在（0，+∞）上有唯一零點(diǎn)，
故g′（x）在（0，+∞）上有唯一零點(diǎn)，設(shè)此零點(diǎn)為α，α∈（，1），
則x∈（0，α）時(shí)，g′（x）＜0，x∈（α，+∞）時(shí)，g′（x）＞0，
所以g（x）在（0，+∞）上有最小值g（α），由g′（α）=0得e^2α=2α+2，g（α）=2α+1∈（2，3），
由k＜g（α）得k的最大值為2．
分析：（1）分a≤0，a＞0兩種情況解不等式f′（x）＜0，f′（x）＞0；
（2）當(dāng)a=1、x＞0時(shí)，不等式等價(jià)于：k＜，令g（x）=，問(wèn)題等價(jià)于k＜g（x）_min，利用導(dǎo)數(shù)即可求得，注意k為整數(shù)這一條件；
點(diǎn)評(píng)：本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)在閉區(qū)間上的最值，考查函數(shù)恒成立問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值是解決恒成立問(wèn)題的常用方法，導(dǎo)數(shù)是解決函數(shù)問(wèn)題的強(qiáng)有力的工具．