高三第一輪復習,正復習到函數的時候,一個學生找到我,問了這樣一個題,同時很困惑地跟我說:“老師,這樣的恒成立問題我也看了好多,可每個題雖然都是恒成立問題,但解決方法都不一樣,我還是不知道該如何去分析、求解……”看著他困惑的樣子,我安慰他:“來,先坐下,別急!讓我先看看,咱們一塊分析一下。”
題目是這樣的:已知f(x)=ex-kx,x∈R,若k>0且對任意x∈R,f(x)>0恒成立,求實數k的取值范圍。
為了讓他主動思考,我鼓勵他:“先說說你的思路,別怕錯。”他說:“我想畫f(x)=ex-kx有圖像,可又畫不出來。”我說:“是的,確實不好畫,這個函數咱們不常見,但是我發現y=ex與y=kx都是基本常見函數,你能不能把ex-kx>0轉化一下?”通過引導,這個學生將這個問題用圖像法解決了。
ex>kx恒成立可以轉化為y=ex的圖
像恒在y=kx的上方,相切是臨界情況,
如圖1:
解:設切點(x0,y0),得k==k=f'(x)=e,即=e。解得:x=1,y=e,k=e, ∴當0
當x=0時,f(0)=e0-0>0不等式成立。
當x>0時,ex-kx>0即k<,令g(x)=,則g'(x)==。
令g'(x)=0得