Question

設(shè)函數(shù)f（x）=e^x，其中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)．
（Ⅰ）求函數(shù)g（x）=f（x）-ex的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅱ）記曲線y=f（x）在點(diǎn)P（x₀，f（x₀））（其中x₀＜0）處的切線為l，l與x軸、y軸所圍成的三角形面積為S，求S的最大值．

Answer 1

分析：（Ⅰ）由函數(shù)的解析式，求出g'（x）=e^x-e，利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，令導(dǎo)數(shù)大于0，解出增區(qū)間，令導(dǎo)數(shù)小于0，求出減區(qū)間．
（Ⅱ）由導(dǎo)數(shù)求出點(diǎn)P（x₀，f（x₀））（其中x₀＜0）處的切線為l的方程，求出直線與x軸、y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，將面積S表示出的函數(shù)，再利用導(dǎo)數(shù)研究它的最值

解答：解：（Ⅰ）由已知g（x）=e^x-ex，
所以g'（x）=e^x-e，…（1分）
由g'（x）=e^x-e=0，得x=1，
所以，在區(qū)間（-∞，1）上，g'（x）＜0，
函數(shù)g（x）在區(qū)間（-∞，1）上單調(diào)遞減；
在區(qū)間（1，+∞）上，g'（x）＞0，
函數(shù)g（x）在區(qū)間（1，+∞）上單調(diào)遞增；                      …（4分）
即函數(shù)g（x）的單調(diào)遞減區(qū)間為（-∞，1），單調(diào)遞增區(qū)間為（1，+∞）．
（Ⅱ）因?yàn)閒'（x）=e^x，
所以曲線y=f（x）在點(diǎn)P處切線為l：y-ex0=ex0(x-x0)．…（6分）
切線l與x軸的交點(diǎn)為（x₀-1，0），與y軸的交點(diǎn)為(0，ex0-x0ex0)，…（8分）
因?yàn)閤₀＜0，所以S=

1

2

(1-x0)(1-x0)ex0=

1

2

(1-2x0+

x

2 0

)ex0，
∵S′=

1

2

ex0(

x

2 0

-1)，
∴在區(qū)間（-∞，-1）上，函數(shù)S（x₀）單調(diào)遞增，在區(qū)間（-1，0）上，函數(shù)S（x₀）單調(diào)遞減．…（10分）
所以，當(dāng)x₀=-1時(shí)，S有最大值，此時(shí)S=

2

e

，
所以，S的最大值為

2

e

．…（12分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，解答本題關(guān)鍵是理解導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系，此類題主要有兩種類型，一是用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性，一是由單調(diào)性得函數(shù)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)，由此建立不等式求參數(shù)，本題的第一問(wèn)屬于此類，解答第二問(wèn)時(shí)要注意數(shù)形結(jié)合