已知方程 $xe^{-2x}+k=0$ 在区间 $(-2,2)$ 内恰有两个实根,则 $k$ 的取值范围是
【难度】
【出处】
2018年全国高中数学联赛广东省预赛
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的单调性
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的单调性
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的最值
【答案】
$(-\dfrac{1}{2e},-\dfrac{2}{e^4})$
【解析】
记 $f(x)=xe^{-2x}+k$,令 $f^\prime(x)=(1-2x)e^{-2x}=0$,得 $x=\dfrac{1}{2}$.当 $x<\dfrac{1}{2}$ 时,$f^\prime (x)>0$,$f(x)$ 在 $(-\infty,\dfrac{1}{2})$ 上为增函数.当 $x>\dfrac{1}{2}$ 时,$f^\prime (x)<0$,$f(x)$ 在 $(\dfrac{1}{2},+\infty)$ 上为减函数.所以 $f(x)$ 在点 $x=\dfrac{1}{2}$ 处取得最大值 $f(\dfrac{1}{2})=\dfrac{1}{2e}+k$,当且仅当 $f\left( \dfrac{1}{2} \right)=\dfrac{1}{2e}+k>0,f\left(-2 \right)=-2{{e}^{4}}+k<0,f\left( 2 \right)=2{{e}^{-4}}+k<0$
时,$xe^{-2x}+k=0$ 在区间 $(-2,2)$ 内恰有两个实根,故 $k$ 的取值范围是 $(-\dfrac{1}{2e},-\dfrac{2}{e^4})$.
题目 答案 解析 备注
0.124895s