Question

13．已知函數f（x）滿足xf′（x）=（x-1）f（x），且f（1）=1，若A為△ABC的最大內角，則f[tan（A-$\frac{π}{3}$）]的取值范圍為（-$\frac{\sqrt{3}}{3{e}^{1+\sqrt{3}}}$，0）∪[1，+∞）．

Answer 1

分析 根據條件構造函數g（x）=xf（x），求函數的導數，結合函數極值和導數之間的關系求函數的極值和單調性即可得到結論．

解答 解：∵xf′（x）=（x-1）f（x），
∴f（x）+xf′（x）=xf（x）
設g（x）=xf（x），
則g′（x）=f（x）+xf′（x），
即g′（x）=g（x），
則g（x）=ce^x，
∵f（1）=1，
∴g（1）=f（1）=1，
即g（1）=ce=1，則c=$\frac{1}{e}$，
則g（x）=xf（x）=$\frac{1}{e}$•e^x，
則f（x）=$\frac{{e}^{x}}{ex}$，（x≠0），
函數的導數f′（x）=$\frac{{e}^{x}ex-{e}^{x}•e}{（ex）^{2}}$=$\frac{（x-1）{e}^{x}}{e{x}^{2}}$，
由f′（x）＞0得x＞1，此時函數單調遞增，
由f′（x）＜0得x＜0或0＜x＜1，此時函數單調遞減，
即當x=1時，函數f（x）取得極小值，此時f（1）=$\frac{e}{e}$=1，即當x＞0時，f（x）≥1，
當x＜0時，函數f（x）單調遞減，且f（x）＜0，
綜上f（x）≥1或f（x）＜0，
∵A為△ABC的最大內角，
∴$\frac{π}{3}$≤A＜π，則0≤A-$\frac{π}{3}$＜$\frac{2π}{3}$，
則設m=tan（A-$\frac{π}{3}$），
則m≥0或m＜-$\sqrt{3}$，
∴當m≥0時，f（m）≥1，
當m＜-$\sqrt{3}$，f（m）∈（f（-$\sqrt{3}$），0），
即f（m）∈（-$\frac{\sqrt{3}}{3{e}^{1+\sqrt{3}}}$，0），
即f[tan（A-$\frac{π}{3}$）]的取值范圍為 的值域為（-$\frac{\sqrt{3}}{3{e}^{1+\sqrt{3}}}$，0）∪[1，+∞），
故答案為：（-$\frac{\sqrt{3}}{3{e}^{1+\sqrt{3}}}$，0）∪[1，+∞）

點評 本題主要考查函數與導數的關系，根據條件構造函數，利用導數研究函數的極值和單調性是解決本題的關鍵．綜合性較強，難度較大．