设函数 $f(x)=x\mathrm{e}^{a-x}+bx$,曲线 $y=f(x)$ 在点 $\left(2,f(2)\right)$ 处的切线方程为 $y=(\mathrm{e}-1)x+4$.
【难度】
【出处】
2016年高考北京卷(理)
【标注】
  • 知识点
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    微积分初步
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    利用导数研究函数的性质
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    利用导数研究函数的切线
  • 知识点
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    微积分初步
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    利用导数研究函数的性质
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    利用导数研究函数的单调性
  1. 求 $a,b$ 的值;
    标注
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的切线
    答案
    $a=2,b=\mathrm{e}$
    解析
    函数 $f(x)$ 的导函数$$f'(x)={\rm e}^{a-x}(1-x)+b,$$因此根据题意有$$\begin{cases} f(2)=2({\rm e}-1)+4,\\ f'(2)={\rm e}-1,\end{cases}$$解得$$\begin{cases} a=2,\\ b=\mathrm{e}.\end{cases}$$
  2. 求 $f(x)$ 的单调区间.
    标注
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的单调性
    答案
    在 $\mathbb{R}$ 上单调递增
    解析
    由 $(1)$ 可知,$$f(x)=x\mathrm{e}^{2-x}+\mathrm{e}x, f'(x)=\mathrm{e}\left[(1-x)\mathrm{e}^{1-x}+1\right].$$考察函数 $g(x)=x\mathrm{e}^x+1, x\in\mathbb{R}$,由于$$g'(x)=\mathrm{e}^x(x+1),$$故 $g(x)$ 的最小值为$$g(-1)=1-\dfrac{1}{\mathrm{e}}>0,$$由此可知 $f'(x)>0$.所以 $f(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上单调递增.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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