题目内容
已知函数f(x)=ex+ax
(1)当-e<a≤0时,证明:对于任意x∈R,f(x)>0成立;
(2)当a=-1时,是否存在x0∈(0,+∞),使曲线C:g(x)=exlnx-f(x)在点x=x0处的切线斜率与f(x)在R上的最小值相等?若存在,求符合条件的x0的个数;若不存在,请说明理由.
(1)当-e<a≤0时,证明:对于任意x∈R,f(x)>0成立;
(2)当a=-1时,是否存在x0∈(0,+∞),使曲线C:g(x)=exlnx-f(x)在点x=x0处的切线斜率与f(x)在R上的最小值相等?若存在,求符合条件的x0的个数;若不存在,请说明理由.
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:(1)当a=0时,f(x)=ex>0成立;当-e<a<0时,f′(x)=ex+a>0时,利用导数性质得f[ln(-a)]>0成立.由此能证明当-e<a≤0时,对于任意x∈R,f(x)>0成立.
(2)f(x)=ex-x,f′(x)=ex-1,从而f(x)在x=0处取得最小值f(0)=1,g(x)=exlnx-ex+x,构造函数令h(x)=
+1=1,利用导数性质求出只有一个解x0=1.
(2)f(x)=ex-x,f′(x)=ex-1,从而f(x)在x=0处取得最小值f(0)=1,g(x)=exlnx-ex+x,构造函数令h(x)=
| 1 |
| x |
解答:
(1)证明:当a=0时,f(x)=ex>0成立;
当-e<a<0时,f′(x)=ex+a>0时,
x>ln(-a)=-a+aln(-a)=-a[1-ln(-a)],
∵-a>0,0<ln(-a)<1,
∴f[ln(-a)]>0成立.
综上,当-e<a≤0时,对于任意x∈R,f(x)>0成立.
(2)解:f(x)=ex-x,则f′(x)=ex-1,
∴f(x)在x=0处取得最小值f(0)=1,
g(x)=exlnx-ex+x,k=g′(x)=exlnx+
-ex+1=1,
∴lnx+
-1=0,
令h(x)=
+1=1,h′(x)=
-
=
,
∴h(x)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,
∵h(1)=0,∴只有一个解x0=1.
当-e<a<0时,f′(x)=ex+a>0时,
x>ln(-a)=-a+aln(-a)=-a[1-ln(-a)],
∵-a>0,0<ln(-a)<1,
∴f[ln(-a)]>0成立.
综上,当-e<a≤0时,对于任意x∈R,f(x)>0成立.
(2)解:f(x)=ex-x,则f′(x)=ex-1,
∴f(x)在x=0处取得最小值f(0)=1,
g(x)=exlnx-ex+x,k=g′(x)=exlnx+
| ex |
| x |
∴lnx+
| 1 |
| x |
令h(x)=
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
| 1 |
| x2 |
| x-1 |
| x2 |
∴h(x)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,
∵h(1)=0,∴只有一个解x0=1.
点评:本题考查不等式的证明,考查满足条件的解的判断与求法,解题时要注意构造法和导数性质的合理运用.
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