题目内容

【题目】已知函数f(x)=ex+2ax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为﹣1.
(1)求a的值及函数f(x)的极值;
(2)证明:当x>0时,x2+1<ex

【答案】
(1)解:由f(x)=ex+2ax,得f'(x)=ex+2a,

令x=0,可得f(0)=1,

可得y=f(x)在点A(0,1)处的切线斜率为e0+2a=﹣1,

即2a=﹣2,解得a=﹣1;

f(x)=ex﹣2x,f′(x)=ex﹣2,

当x>ln2时,可得f′(x)>0,f(x)递增;

当x<ln2时,可得f′(x)<0,f(x)递减.

即有f(x)在x=ln2处,取得极小值,

且为2﹣2ln2,无极大值;


(2)证明:令g(x)=ex﹣x2﹣1,

则g'(x)=ex﹣2x,

由(Ⅰ)得,g(x)在x=ln2处,取得极小值,

且为最小值2﹣2ln2,

由2﹣2ln2>0,

即有g′(x)>0,

则g(x)在(0,+∞)递增,

可得g(x)>g(0)=0,

即当x>0时,x2+1<ex


【解析】(1)求得f(x)的导数,求得点A(0,1),可得切线的斜率,解方程可得a=﹣1;由导数大于0,可得增区间;导数小于0,可得减区间,进而得到极小值,无极大值;(2)令g(x)=ex﹣x2﹣1,求出导数,再由(Ⅰ)可得g′(x)>0,则g(x)在(0,+∞)递增,即可得证.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数的极值与导数的相关知识,掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.

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