数学
已知函数f(x)=1ex-ax(a∈R).若存在实数m,n,使得f(x)≥0的解集恰为[m,n],则a的取值范围是 .

2019-05-27

已知函数f(x)=
1
ex
-
a
x
(a∈R).若存在实数m,n,使得f(x)≥0的解集恰为[m,n],则a的取值范围是 ___ .
优质解答
当a=0时,f(x)=
1
ex
-
a
x
=
1
ex
>0,则不存在f(x)≥0的解集恰为[m,n],
当a<0时,f(x)=
1
ex
-
a
x
>0,此时函数f(x)单调递减,则不存在f(x)≥0的解集恰为[m,n],
当a>0时,由f(x)≥0得
1
ex
a
x

当x<0,
1
ex
>0,
a
x
<0
,此时(x)=
1
ex
-
a
x
>0,则f(x)≥0的解集为(-∞,0),不满足条件,
当x>0时,不等式等价为a
x
ex

设g(x)=
x
ex

则g′(x)=
ex-xex
(ex)2
=
1-x
ex

当x>1时,g′(x)<0,
当0<x<1时,g′(x)>0,
即当x=1时,g(x)取得极大值,同时也是最大值g(1)=
1
e

∴若存在实数m,n,使得f(x)≥0的解集恰为[m,n],
则必有a
1
e

即0<a
1
e

故答案为:(0,
1
e
当a=0时,f(x)=
1
ex
-
a
x
=
1
ex
>0,则不存在f(x)≥0的解集恰为[m,n],
当a<0时,f(x)=
1
ex
-
a
x
>0,此时函数f(x)单调递减,则不存在f(x)≥0的解集恰为[m,n],
当a>0时,由f(x)≥0得
1
ex
a
x

当x<0,
1
ex
>0,
a
x
<0
,此时(x)=
1
ex
-
a
x
>0,则f(x)≥0的解集为(-∞,0),不满足条件,
当x>0时,不等式等价为a
x
ex

设g(x)=
x
ex

则g′(x)=
ex-xex
(ex)2
=
1-x
ex

当x>1时,g′(x)<0,
当0<x<1时,g′(x)>0,
即当x=1时,g(x)取得极大值,同时也是最大值g(1)=
1
e

∴若存在实数m,n,使得f(x)≥0的解集恰为[m,n],
则必有a
1
e

即0<a
1
e

故答案为:(0,
1
e
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