Question

【題目】已知向量 =（ex ， lnx+k）， =（1，f（x））， ∥ （k為常數(shù)，e是自然對數(shù)的底數(shù)），曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與y軸垂直，F(xiàn)（x）=xexf′（x）．
（1）求k的值及F（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）已知函數(shù)g（x）=﹣x2+2ax（a為正實(shí)數(shù)），若對任意x2∈[0，1]，總存在x1∈（0，+∞），使得g（x2）＜F（x1），求實(shí)數(shù)a的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：由已知可得：f（x）= ，

∴ ，

由已知， ，

∴k=1

∴F（x）=xexf'（x）= ，

所以F'（x）=﹣lnx﹣2

由 ，

由

∴F（x）的增區(qū)間為 ，減區(qū)間為

（2）解：∵對于任意x2∈[0，1]，總存在x1∈（0，+∞），使得g（x2）＜F（x1），

∴g（x）max＜F（x）max…（6分）

由（I）知，當(dāng) 時，F(xiàn)（x）取得最大值 ．

對于g（x）=﹣x2+2ax，其對稱軸為x=a

當(dāng)0＜a≤1時， ，

∴ ，從而0＜a≤1

當(dāng)a＞1時，g（x）max=g（1）=2a﹣1，

∴ ，從而

綜上可知：

【解析】（1）利用向量平行的條件求出函數(shù)y=f（x），再求出此函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，函數(shù)在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與x軸平行，說明f′（1）=0，則k值可求；從而得出F（x）的解析式，求出函數(shù)F（x）的定義域，然后讓導(dǎo)函數(shù)等于0求出極值點(diǎn)，借助于導(dǎo)函數(shù)在各區(qū)間內(nèi)的符號求函數(shù)F（x）的單調(diào)區(qū)間．（2）對于任意x2∈[0，1]，總存在x1∈（0，+∞），使得g（x2）＜F（x1），等價于g（x）max＜F（x）max ， 再求得F（x）取得最大值；利用二次函數(shù)的圖象，對a進(jìn)行分類討論，得出g（x）在[0，1]上的最大值，由g（x）在[0，1]上的最大值小于F（x）max得a的范圍，結(jié)合分類時a的范圍得a的取值范圍．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，需要了解一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞減才能得出正確答案．