已知函数f(x)=ex-ax(e为自然对数的底数)

1个回答

  • 解题思路:(1)若f(x)≥1在x∈R上恒成立,即f(x)的最小值大于等于1,转化为求函数的最小值问题.利用导数求解.

    (2)函数导数综合题中,不等式的证明可考虑利用前面得到的函数的性质进行.

    (本小题主要考查函数的导数、最值、等比数列等基础知识,考查分析问题和解决问题的能力、以及创新意识)

    (1)∵f(x)=ex-x,∴f'(x)=ex-1.令f'(x)=0,得x=0.

    ∴当x>0时,f'(x)>0,当x<0时,f'(x)<0.

    ∴函数f(x)=ex-x在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增.

    ∴当x=0时,f(x)有最小值1

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

    令x=−

    k

    n(n∈N*,k=1,2,,n-1),则0<1−

    k

    n≤e−

    k

    n,

    ∴(1−

    k

    n)n≤(e−

    k

    n)n=e−k(k=1,2,,n−1).

    即(

    n−k

    n)n≤e−k(k=1,2,,n−1).∵(

    n

    n)n=1,

    ∴(

    1

    n)n+(

    2

    n)n++(

    n−1

    n)n+(

    n

    n)n≤e−(n−1)+e−(n−2)++e−2+e−1+1.

    ∵e−(n−1)+e−(n−2)++e−2+e−1+1=

    1−e−n

    1−e−1<

    1

    1−e−1=

    e

    e−1,

    ∴(

    1

    n)n+(

    2

    n)n++(

    n−1

    n)n+(

    n

    n)n<

    e

    e−1.

    点评:

    本题考点: 函数单调性的性质;利用导数研究函数的极值;不等式的证明.

    考点点评: 本题考查不等式恒成立问题、函数求最值、不等式的证明问题,以及化归转化思想和分类讨论思想,综合性强,难度较大.