题目内容

设函数f(x)=ex-ax2-ex-2,其中e为自然对数的底数.
(Ⅰ) a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)函数h(x)是f(x)的导函数,求函数h(x)在区间[0,1]上的最小值.
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:导数的综合应用
分析:(Ⅰ) 通过a=1时,化简f(x),求出函数的导数,求出切线的斜率以及切点坐标,然后求解切线方程.
(Ⅱ)求出函数的导数,通过h(x)=f'(x),利用新函数的导数h'(x)=ex-2a,利用(1)当a≤
1
2
,h(x)在[0,1]上的单调性,推出h(x)≥1-e.(2)当a>
e
2
时,推出h(x)≥-2a.(3)当
1
2
<a≤
e
2
时,通过导数求解h(x)≥2a-2aln2a-e.
解答: 解:(Ⅰ) a=1时,f(x)=ex-x2-ex-2,
∵f'(x)=ex-2x-e,
∴f(1)=e1-12-e×1-2=-3,f'(1)=-2,
∴曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y+3=-2(x-1).
即2x+y+1=0…(6分)
(Ⅱ)f(x)=ex-ax2-ex-2,h(x)=f'(x)=ex-2ax-e,h'(x)=ex-2a,
(1)当a≤
1
2
时,∵x∈[0,1],1≤ex≤e,∴2a≤ex恒成立,
即h'(x)=ex-2a≥0,h(x)在[0,1]上单调递增,
所以h(x)≥h(0)=1-e.
(2)当a>
e
2
时,∵x∈[0,1],1≤ex≤e,∴2a>ex恒成立,
即h'(x)=ex-2a<0,h(x)在[0,1]上单调递减,
所以h(x)≥h(1)=-2a.
(3)当
1
2
<a≤
e
2
时,h'(x)=ex-2a=0得x=ln(2a)h(x)在[0,ln2a]上单调递减,在[ln2a,1]上单调递增,
所以h(x)≥h(ln2a)=2a-2aln2a-e…(12分)
点评:本题考查函数的导数的应用切线方程的求法,函数的单调性已经函数的导数在闭区间上的最值的求法,考查分析问题解决问题的能力.
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