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设函数f(x)=1-e-x. (Ⅰ)证明:当x>-1时,f(x)≥; (Ⅱ)设当...

设函数f(x)=1-e-x
(Ⅰ)证明:当x>-1时,f(x)≥manfen5.com 满分网
(Ⅱ)设当x≥0时,f(x)≤manfen5.com 满分网,求a的取值范围.
(1)将函数f(x)的解析式代入f(x)≥整理成ex≥1+x,组成新函数g(x)=ex-x-1,然后根据其导函数判断单调性进而可求出函数g(x)的最小值g(0),进而g(x)≥g(0)可得证. (2)先确定函数f(x)的取值范围,然后对a分a<0和a≥0两种情况进行讨论.当a<0时根据x的范围可直接得到f(x)≤不成立;当a≥0时,令h(x)=axf(x)+f(x)-x,然后对函数h(x)进行求导,根据导函数判断单调性并求出最值,求a的范围. 【解析】 (1)当x>-1时,f(x)≥当且仅当ex≥1+x 令g(x)=ex-x-1,则g'(x)=ex-1 当x≥0时g'(x)≥0,g(x)在[0,+∞)是增函数 当x≤0时g'(x)≤0,g(x)在(-∞,0]是减函数 于是g(x)在x=0处达到最小值,因而当x∈R时,g(x)≥g(0)时,即ex≥1+x 所以当x>-1时,f(x)≥ (2)由题意x≥0,此时f(x)≥0 当a<0时,若x>-,则<0,f(x)≤不成立; 当a≥0时,令h(x)=axf(x)+f(x)-x,则 f(x)≤当且仅当h(x)≤0 因为f(x)=1-e-x,所以h'(x)=af(x)+axf'(x)+f'(x)-1=af(x)-axf(x)+ax-f(x) (i)当0≤a≤时,由(1)知x≤(x+1)f(x) h'(x)≤af(x)-axf(x)+a(x+1)f(x)-f(x) =(2a-1)f(x)≤0, h(x)在[0,+∞)是减函数,h(x)≤h(0)=0,即f(x)≤ (ii)当a>时,由(i)知x≥f(x) h'(x)=af(x)-axf(x)+ax-f(x)≥af(x)-axf(x)+af(x)-f(x)=(2a-1-ax)f(x) 当0<x<时,h'(x)>0,所以h'(x)>0,所以h(x)>h(0)=0,即f(x)> 综上,a的取值范围是[0,]
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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