在求解函数问题时,很多时候都需要求函数f(x)在区间I上的零点,但所述情形都难以求出其准确值,导致解题过程将无法继续进行.但可这样尝试求解:先证明函数f(x)在区间I上存在唯一的零点(例如,函数f(x)在区间I上是单调函数且在区间I的两个端点的函数值异号时就可证明存在唯一的零点),这时可设出其零点是x0.因为x0不易求出(当然,有时是可以求出但无需求出),所以把零点x0叫做隐零点;若x0容易求出,就叫做显零点,而后解答就可继续进行.实际上,此解法类似于解析几何中“设而不求”的方法.
[典例] 设函数f(x)=ex-ax-2.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a=1,k为整数,且当x>0时,(x-k)f′(x)+x+1>0,求k的最大值.
[解题观摩] (1)当a≤0时,f(x)的单调递增区间是(-∞,+∞),无单调递减区间;
当a>0时,函数f(x)的单调递减区间是(-∞,ln a),单调递增区间是(ln a,+∞).(解答过程略)
(2)由题设可得(x-k)(ex-1)+x+1>0,
即k<x+(x>0)恒成立.
令g(x)=+x(x>0),得g′(x)=+1=(x>0).
由(1)的结论可知,函数h(x)=ex-x-2(x>0)是增函数.
又因为h(1)<0,h(2)>0,所以函数h(x)的唯一零点α∈(1,2)(该零点就是h(x)的隐零点).
当x∈(0,α)时,g′(x)<0;当x∈(α,+∞)时,g′(x)>0,
所以g(x)min=g(α)=+α.
又eα=α+2且α∈(1,2),
则g(x)min=g(α)=1+α∈(2,3),
所以k的最大值为2.