每日一题[3526]谁主沉浮

2024年清华大学强基计划数学试题(回忆版)#6

已知函数 $f(x)=\dfrac{x-1}{\mathrm e^x}$,$g(x)=|f(x)+m|$,以下结论正确的有(       )

A.若 $f(x)=a$ 有两个解,则 $0<a<\dfrac{1}{\mathrm e^2}$

B.若 $f(x)=a$ 有两个解 $x_1, x_2$,则 $x_1+x_2>4$

C.对任意 $m\in\mathbb R$,函数 $g(x)$ 都有最小值

D.存在 $m\in\mathbb R$,使得函数 $g(x)$ 都有最大值

答案    ABC.

解析    根据题意,函数 $f(x)$ 的导函数 $f'(x)=\dfrac{2-x}{\mathrm e^x}$,于是\[\begin{array}{c|c|c|c|c|c}\hline x&-\infty&(-\infty,2)&2&(2,+\infty)&+\infty\\ \hline f(x)&-\infty&\nearrow&\dfrac{1}{\mathrm e^2}&\searrow&0\\ \hline\end{array}\] 于是选项 $\boxed{A}$ 正确,

对于选项 $\boxed{B}$,有\[\mathrm e^{x_1}=\dfrac {x_1-1}a,\quad \mathrm e^{x_2}=\dfrac{x_2-1}a,\]根据对数平均不等式,有\[\dfrac{\mathrm e^{x_1}-\mathrm e^{x_2}}{x_1-x_2}<\dfrac{\mathrm e^{x_1}+\mathrm e^{x_2}}2\implies \dfrac1a<\dfrac{x_1+x_2-2}{2a}\implies x_1+x_2>4,\]选项正确.

对于选项 $\boxed{C}$,若 $m\geqslant -\dfrac{1}{\mathrm e^2}$,则函数 $g(x)$ 的最小值为 $0$;若 $m<-\dfrac{1}{\mathrm e^2}$,则函数 $g(x)$ 的最小值为 $-\dfrac{1}{\mathrm e^x}-m$,选项正确;

对于选项 $\boxed{D}$,当 $x\to -\infty$ 时,有 $g(x)\to +\infty$,因此函数 $g(x)$ 没有最大值,选项错误.

综上所述,正确的选项为 $\boxed{A}$ $\boxed{B}$ $\boxed{C}$.

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