判斷方程e x k x 2 解的情況(k R)

時間 2022-02-14 05:25:17

1樓:

設f(x)=e^x-k(x-2),則f'(x)=e^x-k,f''(x)=e^x>0說明f(x)是r上的凹函式

令f'(x)=0得x=lnk

1)當k<0時,f'(x)>0,所以f(x)遞增,且x→-∞,f(x)→-∞

x→+∞,f(x)→+∞

所以f(x)=0恰有一根

2)當k=0時,e^x=0無解

3)當k>0時,若xlnk則f'(x)>0,所以(lnk,k(3-lnk))為極小值點。

當3-lnk<0即k>e^3時有2解

當3-lnk=0即k=e^3時有1解

當3-lnk>0即ke^3時有2解。

2樓:來也無影去無蹤

構造兩個函式:f(x)=e^x,g(x)=k(x-2)是過點(2,0)的一條直線

從影象可以看出,當k<0時,g(x)與f(x)必定只有一個交點;

當k=∞,即直線與x軸垂直時,同樣只有一個交點;

當k繼續繞點(2,0)旋轉至大於零時,直線開始與f(x)有兩個交點,隨著k的減小,直線到達一個臨界點,與f(x)相切,此時只有一個交點;

當k繼續減小時,直線g(x)與f(x)不再有交點。

下面重點求出這個相切時的臨界值:

對兩個函式分別求導得:f'(x)=e^x,g'(x)=k,相切時兩個導數值相等,即k=e^x

而此時兩個函式值也相等,即e^x=k(x-2),所以k=e^x=k(x-2),顯然我們討論的是k≠0時的情況,約去k得到x-2=1,x=3,此時k=e^3

所以結論如下:

(1)當k=e^3時,g(x)與f(x)相切,只有一個交點,即方程只有一個實數解;

(2)當k∈(3,+∞)時,方程有兩個實數解;

(3)當k∈(0,3)時,方程無實數解;

(4)當k∈(-∞,0]時,方程只有一個實數解;

(5)當k=∞時,方程只有一個實數解。(這種情況不討論也可以)

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