Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=pe﹣x+x+1（p∈R）． （Ⅰ）當(dāng)實(shí)數(shù)p=e時(shí)，求曲線y=f（x）在點(diǎn)x=1處的切線方程；
（Ⅱ）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅲ）當(dāng)p=1時(shí)，若直線y=mx+1與曲線y=f（x）沒有公共點(diǎn)，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）當(dāng)p=e時(shí)，f（x）=e1﹣x+x+1， 可得導(dǎo)數(shù)f′（x）=﹣e1﹣x+1，
∴f（1）=3，f′（1）=0，
∴曲線y=f（x）在點(diǎn)x=1處的切線方程為y=3；
（Ⅱ）∵f（x）=pe﹣x+x+1，∴f′（x）=﹣pe﹣x+1，
①當(dāng)p≤0時(shí)，f′（x）＞0，則函數(shù)f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間為（﹣∞，+∞）；
②當(dāng)p＞0時(shí)，令f′（x）=0，得ex=p，解得x=lnp．
則當(dāng)x變化時(shí)，f′（x）的變化情況如下表：

x	（﹣∞，lnp）	lnp	（lnp，+∞）
f′（x）	﹣	0	+
f（x）	遞減	2+lnp	遞增

所以，當(dāng)p＞0時(shí)，f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間為 （lnp，+∞），單調(diào)遞減區(qū)間為（﹣∞，lnp）．
（Ⅲ）當(dāng)p=1時(shí)，f（x）=e﹣x+x+1，直線y=mx+1與曲線y=f（x）沒有公共點(diǎn)，
等價(jià)于關(guān)于x的方程mx+1=e﹣x+x+1在（﹣∞，+∞）上沒有實(shí)數(shù)解，
即關(guān)于x的方程（m﹣1）x=e﹣x（*）在（﹣∞，+∞）上沒有實(shí)數(shù)解．
①當(dāng)m=1時(shí)，方程（*）化為e﹣x=0，
顯然在（﹣∞，+∞）上沒有實(shí)數(shù)解．
②當(dāng)m≠1時(shí)，方程（*）化為xex= ，令g（x）=xex ， 則有g(shù)′（x）=（1+x）ex ．
令g′（x）=0，得x=﹣1，則當(dāng)x變化時(shí)，g'（x）的變化情況如下表：

x	（﹣∞，﹣1）	﹣1	（﹣1，+∞）
g'（x）	﹣	0	+
g（x）	↘		↗

當(dāng)x=﹣1時(shí)， ，同時(shí)當(dāng)x趨于+∞時(shí)，g（x）趨于+∞，
從而g（x）的值域?yàn)? ．
所以當(dāng) ＜﹣ 時(shí)，方程（*）無實(shí)數(shù)解，解得實(shí)數(shù)m的取值范圍是（1﹣e，1）．
綜合①②可知實(shí)數(shù)m的取值范圍是（1﹣e，1]．
【解析】（Ⅰ）求出當(dāng)p=e時(shí)的函數(shù)f（x）的導(dǎo)數(shù)，可得切線的斜率和切點(diǎn)，運(yùn)用點(diǎn)斜式方程即可得到所求切線的方程；（Ⅱ）求出f（x）的導(dǎo)數(shù)，討論①當(dāng)p≤0時(shí)，②當(dāng)p＞0時(shí)，由導(dǎo)數(shù)大于0，可得增區(qū)間；導(dǎo)數(shù)小于0，可得減區(qū)間；（Ⅲ）當(dāng)p=1時(shí)，f（x）=e﹣x+x+1，直線y=mx+1與曲線y=f（x）沒有公共點(diǎn)，等價(jià)于關(guān)于x的方程mx+1=e﹣x+x+1在（﹣∞，+∞）上沒有實(shí)數(shù)解，即關(guān)于x的方程（m﹣1）x=e﹣x（*）在（﹣∞，+∞）上沒有實(shí)數(shù)解．討論當(dāng)m=1，當(dāng)m≠1時(shí)，通過方程的解和構(gòu)造函數(shù)，求出導(dǎo)數(shù)和單調(diào)區(qū)間，可得值域，即可得到所求m的范圍．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的相關(guān)知識(shí)，掌握一般的,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(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減．