题目内容
设函数f(x)=m-e-nx(m,n∈R)
(1)若f(x)在点x=0处的切线方程为y=x,求m,n的值.
(2)在(1)条件下,设
,求a的取值范围.
解:(1)∵函数f(x)=m-e-nx,∴f′(x)=ne-nx,∴f′(0)=n=1,
当x=0时,y=0,∴切点为(0,0).
∴f(0)=0=m-1,解得m=1.
∴m=n=1.
(2)①当a=0时,f(x)=1-e-x<1与已知矛盾;
②当a<0时,
,x≥0,可变形为
,
若
,
此时
,因此应舍去;
③当a>0时,不等式
等价转化为
0,
令
,则
,
若
,即a≥1时,h′(x)≥0,f(x)单调递增,
∴h(x)≥h(0)=0,∴
恒成立;
若
,即0<a<1时,令h′(x)=0,解得
.
当时,
,h′(x)<0,h(x)单调递减,此时h(x)<h(0)=0,与h(x)≥0矛盾.
综上所述:a的取值范围为{a|a≥1}.
分析:(1)利用f′(0)=1,f(0)=0即可求出;
(2)通过对a分类讨论,利用研究函数的单调性即可求出.
点评:熟练掌握利用导数研究函数的单调性、分类讨论的思想方法及导数的几何意义是解题的关键.
当x=0时,y=0,∴切点为(0,0).
∴f(0)=0=m-1,解得m=1.
∴m=n=1.
(2)①当a=0时,f(x)=1-e-x<1与已知矛盾;
②当a<0时,
若
此时
③当a>0时,不等式
令
若
∴h(x)≥h(0)=0,∴
若
当时,
综上所述:a的取值范围为{a|a≥1}.
分析:(1)利用f′(0)=1,f(0)=0即可求出;
(2)通过对a分类讨论,利用研究函数的单调性即可求出.
点评:熟练掌握利用导数研究函数的单调性、分类讨论的思想方法及导数的几何意义是解题的关键.
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