【已知函数f(x)=ex-ax-a(其中a∈R,e是自然对数-查字典问答网
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  【已知函数f(x)=ex-ax-a(其中a∈R,e是自然对数的底数,e=2.71828…).(Ⅰ)当a=e时,求函数f(x)的极值;(Ⅱ)若f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围;(Ⅲ)求证:对任意正整数n,都】

  已知函数f(x)=ex-ax-a(其中a∈R,e是自然对数的底数,e=2.71828…).

  (Ⅰ)当a=e时,求函数f(x)的极值;

  (Ⅱ)若f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围;

  (Ⅲ)求证:对任意正整数n,都有22+1×2222+1×…×2n2n+1>1e.

1回答
2020-06-20 10:17
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李鼎培

  (Ⅰ) 当a=e时,f(x)=ex-ex-e,f′(x)=ex-e,

  当x<1时,f′(x)<0;当x>1时,f′(x)>0.

  所以函数f(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

  所以函数f(x)在x=1处取得极小值f(1)=-e,函数f(x)无极大值.

  (Ⅱ)由f(x)=ex-ax-a,f′(x)=ex-a,

  若a<0,则f′(x)>0,函数f(x)单调递增,

  当x趋近于负无穷大时,f(x)趋近于负无穷大;

  当x趋近于正无穷大时,f(x)趋近于正无穷大,

  故函数f(x)存在唯一零点x0,

  当x<x0时,f(x)<0;当x>x0时,f(x)>0.

  故a<0不满足条件.

  若a=0,f(x)=ex≥0恒成立,满足条件.

  若a>0,由f′(x)=0,得x=lna,

  当x<lna时,f′(x)<0;当x>lna时,f′(x)>0,

  所以函数f(x)在(-∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,

  所以函数f(x)在x=lna处取得极小值f(lna)=-a•lna,

  由f(lna)≥0得-a•lna≥0,

  解得0<a≤1.

  综上,满足f(x)≥0恒成立时实数a的取值范围是[0,1].

  (Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,当a=1时,f(x)≥0恒成立,

  所以f(x)=ex-x-1≥0恒成立,

  即ex≥x+1,

  所以ln(x+1)≤x,令x=12

2020-06-20 10:19:40

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