题目内容
已知函数f(x)=ex+ax,(其中e为自然对数的底数),
(1)设曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线(e-1)x-y=1平行,求a的值;
(2)若对于任意实数x≥0,f(x)>0恒成立,试确定实数a的取值范围.
(1)设曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线(e-1)x-y=1平行,求a的值;
(2)若对于任意实数x≥0,f(x)>0恒成立,试确定实数a的取值范围.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:综合题,导数的概念及应用
分析:(1)求导数,利用导数的几何意义,即可求a的值;
(2)当x=0时,对任意实数a,f(x)=ex>0恒成立;当x>0时,由f(x)>0恒成立,分离参数a,然后构造辅助函数h(x)=-
,由导数求其最大值,则a的范围可求.
(2)当x=0时,对任意实数a,f(x)=ex>0恒成立;当x>0时,由f(x)>0恒成立,分离参数a,然后构造辅助函数h(x)=-
| ex |
| x |
解答:
解:(1)f'(x)=ex+a,…(2分)
因此y=f(x)在(1,f(1))处的切线l的斜率为e+a,…(3分)
又直线x+(e-1)y=1的斜率为e-1,…(4分)
∴e+a=e-1,
∴a=-1.…(6分)
(2)∵当x≥0时,f(x)=ex+ax>0恒成立,
∴先考虑x=0,此时,f(x)=ex,a可为任意实数; …(8分)
又当x>0时,f(x)=ex+ax>0恒成立,
则a>-
恒成立,…(10分)
设h(x)=-
,则h'(x)=
,
当x∈(0,1)时,h'(x)>0,h(x)在(0,1)上单调递增,
当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0,h(x)在(1,+∞)上单调递减,
故当x=1时,h(x)取得极大值,h(x)max=h(1)=-e,…(12分)
∴要使x≥0,f(x)>0恒成立,a>-e,
∴实数a的取值范围为(-e,+∞). …(14分)
因此y=f(x)在(1,f(1))处的切线l的斜率为e+a,…(3分)
又直线x+(e-1)y=1的斜率为e-1,…(4分)
∴e+a=e-1,
∴a=-1.…(6分)
(2)∵当x≥0时,f(x)=ex+ax>0恒成立,
∴先考虑x=0,此时,f(x)=ex,a可为任意实数; …(8分)
又当x>0时,f(x)=ex+ax>0恒成立,
则a>-
| ex |
| x |
设h(x)=-
| ex |
| x |
| (1-x)ex |
| x2 |
当x∈(0,1)时,h'(x)>0,h(x)在(0,1)上单调递增,
当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0,h(x)在(1,+∞)上单调递减,
故当x=1时,h(x)取得极大值,h(x)max=h(1)=-e,…(12分)
∴要使x≥0,f(x)>0恒成立,a>-e,
∴实数a的取值范围为(-e,+∞). …(14分)
点评:本题考查了利用导数研究曲线上某点的切线方程,考查了函数恒成立问题,训练了利用构造函数法求解字母的范围,解答的关键是熟练掌握基本初等函数的导函数.
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