模板 5 函数与导数问题(满分 15 分)设函数 f(x)=emx+x2-mx
(1)证明:f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;(2)若对于任意 x1,x2∈[-1,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤e-1,求 m 的取值范围
满分解答得分说明解题模板(1)证明 f′(x)=m(emx-1)+2x
(1 分)若 m≥0,则当 x∈(-∞,0)时,emx-1≤0,f′(x)<0;当 x∈(0,+∞)时,emx-1≥0,f′(x)>0
(3 分)若 m<0,则当 x∈(-∞,0)时,emx-1>0,f′(x)<0;当 x∈(0,+∞)时,emx-1<0,f′(x)>0
(5 分)所以,f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增
(6 分)① 求导正确得 1 分;② 分两种情况讨论正确各得 2分;③ 得出结论得 1 分;第一步 求导数:一般先确定函数的定义域,再求 f′(x)
第二步 定区间:根据 f′(x)的符号确定函数的单调区间
第三步 寻条件:一般将恒成立问题转化为函数的最值问题
第四步 写步骤:通过函数单调性探求函数最值,对于最值可能在两点取到的恒成立问题,可转化为不等式组恒成立
第五步 再反思:查看是否注意定义域,区间的写法、最值点的探求是否合理等
(2)解 由(1)知,对于任意的 m,f(x)在[-1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增,故 f(x)在 x=0 处取得最小值.所以对于任意 x1,x2∈[-1,1],|f(x1)-f(x2)|≤e-1 的充要条件是即① (9 分)设函数 g(t)=et-t-e+1,则 g′(t)=et-1
当 t<0 时,g′(t)<0;当 t>0 时,g′(t)>0
故 g(t)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增
又 g(1)=0,g(-1)=e-1+2-e<0,故当