题目内容
【题目】已知函数f(x)=(a﹣bx3)ex﹣ ,且函数f(x)的图象在点(1,e)处的切线与直线x﹣(2e+1)y﹣3=0垂直.
(Ⅰ)求a,b;
(Ⅱ)求证:当x∈(0,1)时,f(x)>2.
【答案】解:(Ⅰ)因为f(1)=e,故(a﹣b)e=e,故a﹣b=1①; 依题意,f′(1)=﹣2e﹣1;又 ,
故f′(1)=ae﹣1﹣4be=﹣2e﹣1,故a﹣4b=﹣2②,
联立①②解得a=2,b=1,
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)得
要证f(x)>2,即证2ex﹣exx3>2+ ;
令g(x)=2ex﹣exx3 , ∴g′(x)=ex(﹣x3﹣3x2+2)=﹣ex(x3+3x2﹣2)=﹣ex(x+1)(x2+2x﹣2),
故当x∈(0,1)时,﹣ex<0,x+1>0;
令p(x)=x2+2x﹣2,因为p(x)的对称轴为x=﹣1,且p(0)p(1)<0,
故存在x0∈(0,1),使得p(x0)=0;
故当x∈(0,x0)时,p(x)=x2+2x﹣2<0,g′(x)=﹣ex(x+1)(x2+2x﹣2)>0,
即g(x)在(0,x0)上单调递增;
当x∈(x0 , 1)时,p(x)=x2+2x﹣2>0,故g′(x)=﹣ex(x+1)(x2+2x﹣2)<0,
即g(x)在(x0 , 1)上单调递减;因为g(0)=2,g(1)=e,
故当x∈(0,1)时,g(x)>g(0)=2,
又当x∈(0,1)时, ,∴
所以2ex﹣exx3>2+ ,即f(x)>2
【解析】(Ⅰ)根据函数f(x)的图象在点(1,e)处的切线与直线x﹣(2e+1)y﹣3=0垂直,求得a,b;(Ⅱ)由(Ⅰ)得 ,证f(x)>2,即证2ex﹣exx3>2+ ,构造函数,确定函数的单调性,即可证明结论.
【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的最大(小)值与导数(求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值).