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  (2014•石家庄二模)已知函数f(x)=ex-ax-1(a∈R),其中e为自然对数的底数.(Ⅰ)若f(x)≥0对任意x≥0恒成立,求a的取值范围;(Ⅱ)求证:当n≥2,n∈N时,恒有1n+4n+7n+…+(3n−2)n<e13

  (2014•石家庄二模)已知函数f(x)=ex-ax-1(a∈R),其中e为自然对数的底数.

  (Ⅰ)若f(x)≥0对任意x≥0恒成立,求a的取值范围;

  (Ⅱ)求证:当n≥2,n∈N时,恒有1n+4n+7n+…+(3n−2)n<e13e−1(3n)n.

1回答
2020-06-20 17:23
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郭凌

  (Ⅰ)f'(x)=ex-a.

  ①当a≤1时,f'(x)=ex-a≥0对∀x≥0恒成立,即f(x)在(0,+∞)上为单调递增函数;

  又f(0)=0,∴f(x)≥f(0)=0对∀x≥0恒成立.

  ②当a>1时,令f'(x)=0,得x=lna>0.

  当x∈(0,lna) 时,f'(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(lna,+∞) 时,f'(x)>0,f(x)单调递增.

  若f(x)≥0对任意x≥0恒成立,则只需f(x)min=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1≥0,

  令g(a)=a-alna-1(a>1),则g'(a)=1-lna-1=-lna<0,即g(a)在区间(1,+∞)上单调递减;

  又g(1)=0.故g(a)<0在区间(1,+∞)上恒成立.即a>1时,满足a-alna-1≥0的a不存在.

  综上:a≤1;

  (Ⅱ)由(Ⅰ)知当a=1时,f(x)=ex-x-1,f'(x)=ex-1,易得f(x)min=f(0)=0,即ex≥x+1对任意x∈R恒成立.

  取x=−3i−13n

2020-06-20 17:25:44

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