已知函数f(x)=e x -ax-1(a>0,e为自然对数的底数).(1)求函数f(x)的最小值;(2)若f(x)≥0对

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  • (1)由题意a>0,f′(x)=e x-a,

    由f′(x)=e x-a=0得x=lna.

    当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0.

    ∴f(x)在(-∞,lna)单调递减,在(lna,+∞)单调递增.

    即f(x)在x=lna处取得极小值,且为最小值,其最小值为f(lna)=e lna-alna-1=a-alna-1.(5分)

    (2)f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,即在x∈R上,f(x) min≥0.

    由(1),设g(a)=a-alna-1,所以g(a)≥0.

    由g′(a)=1-lna-1=-lna=0得a=1.

    ∴g(a)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,

    ∴g(a)在a=1处取得最大值,而g(1)=0.

    因此g(a)≥0的解为a=1,∴a=1.(9分)

    (3)证明:由(2)知,对任意实数x均有e x-x-1≥0,即1+x≤e x

    令 x=-

    k

    n (n∈N *,k=0,1,2,3,…,n-1),则 0<1-

    k

    n ≤ e -

    k

    n .

    ∴ (1-

    k

    n ) n ≤( e -

    k

    n ) n = e -k .

    ∴ (

    1

    n ) n +(

    2

    n ) n +…+(

    n-1

    n ) n +(

    n

    n ) n ≤ e -(n-1) + e -(n-2) +…+ e -2 + e -1 +1

    =

    1- e -n

    1- e -1 <

    1

    1- e -1 =

    e

    e-1 .(14分)