题目内容
已知函数f(x)=ex-
ax2-2x
(1)当a=0时,求证:f(x)>0恒成立;
(2)记y=f(x)为函数y=f(x)的导函数,y=f″(x)为函数y=f′(x)的导函数,对于连续函数y=f(x),我们定义:若f″(x0)=0且在x0两侧f″(x)异号,则点(x0,f(x0))为曲线y=f(x)的拐点,是否存在正实数a,使得函数f(x)=ex-
ax2-2x在其拐点处切线的倾斜角a为
,若存在求出a的值;若不存在,说明理由.
| 1 |
| 2 |
(1)当a=0时,求证:f(x)>0恒成立;
(2)记y=f(x)为函数y=f(x)的导函数,y=f″(x)为函数y=f′(x)的导函数,对于连续函数y=f(x),我们定义:若f″(x0)=0且在x0两侧f″(x)异号,则点(x0,f(x0))为曲线y=f(x)的拐点,是否存在正实数a,使得函数f(x)=ex-
| 1 |
| 2 |
| 5π |
| 6 |
考点:导数的运算,利用导数求闭区间上函数的最值
专题:导数的综合应用
分析:(1)利用导数和函数的最值的关系,即可证明,
(2)根据定义求出二次导数,再根据导数的几何意义,求出切线的斜率,即可求出a的值.
(2)根据定义求出二次导数,再根据导数的几何意义,求出切线的斜率,即可求出a的值.
解答:
解:(1)∵a=0,f(x)=ex-2x,
∴f′(x)=ex-2,
令f′(x)=0,解得x=ln2,
当f′(x)>0,解得x>ln2,函数单调递增,
当f′(x)<0,解得0<x<ln2,函数单调递减,
当x=ln2时,函数有最小值,
f(x)>f(ln2)=eln2-2ln2=lne2-ln4=ln
>0,
∴f(x)>0恒成立;
(2)∵f(x)=ex-
ax2-2x,
∴f′(x)=ex-ax-2,
∴f″(x)=ex-a,
令f″(x0)=ex0-a,解得x0=lna,a>0,
∵拐点处切线的倾斜角a为
,
∴k=tan
=-
,
∴lna=-
,
解得a=e-
>0,
∴存在正实数a═e-
,使得函数f(x)=ex-
ax2-2x在其拐点处切线的倾斜角a为
.
∴f′(x)=ex-2,
令f′(x)=0,解得x=ln2,
当f′(x)>0,解得x>ln2,函数单调递增,
当f′(x)<0,解得0<x<ln2,函数单调递减,
当x=ln2时,函数有最小值,
f(x)>f(ln2)=eln2-2ln2=lne2-ln4=ln
| e2 |
| 4 |
∴f(x)>0恒成立;
(2)∵f(x)=ex-
| 1 |
| 2 |
∴f′(x)=ex-ax-2,
∴f″(x)=ex-a,
令f″(x0)=ex0-a,解得x0=lna,a>0,
∵拐点处切线的倾斜角a为
| 5π |
| 6 |
∴k=tan
| 5π |
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| ||
| 3 |
∴lna=-
| ||
| 3 |
解得a=e-
| ||
| 3 |
∴存在正实数a═e-
| ||
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| 2 |
| 5π |
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点评:本题考查了导数和函数的最值的关系,以及导数的几何意义,属于中档题
练习册系列答案
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