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实数a,b满足b(ea-1)=eb-lnb

16. 已知实数 $a$,$b$ 满足 $b(\mathrm{e}^a-1)+a=\mathrm{e}^b-\ln b$,则 $b^2\mathrm{e}^a-2\mathrm{e}^b$ 的取值范围是_.

解: 原式可化为 $b\mathrm{e}^a+\ln b+a=\mathrm{e}^b+b$

即 $\mathrm{e}^{\ln b+a}+\ln b+a=\mathrm{e}^b+b$

设 $f(x)=\mathrm{e}^x+x$,显然 $f(x)$ 单增

$$\therefore \ln b+a=b,\quad a=b-\ln b$$
$$\therefore \mathrm{e}^a=\mathrm{e}^{b-\ln b}=\dfrac{\mathrm{e}^b}{\mathrm{e}^{\ln b}}=\dfrac{\mathrm{e}^b}{b}$$
$$\therefore b^2\mathrm{e}^a-2\mathrm{e}^b=b^2\cdot\dfrac{\mathrm{e}^b}{b}-2\mathrm{e}^b=\mathrm{e}^b(b-2)$$

设 $g(x)=\mathrm{e}^x(x-2)\ (x>0)$,则 $g'(x)=\mathrm{e}^x(x-1)$

$\therefore x>1$ 时 $g(x)$ 单增,$0<x<1$ 时 $g(x)$ 单减

$$\therefore g(x)_{\text{极小值}}=g(1)=-\mathrm{e}$$
$$\therefore b^2\mathrm{e}^a-2\mathrm{e}^b\in[-\mathrm{e},+\infty)$$

答案: $[-\mathrm{e},+\infty)$

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