设函数f(x)=ex-e-x

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/25 17:12:19
设函数f(x)=ex-e-x
(1) 证明f(x)的导数≥2
(2) 若对所有x≥0都有f(x) ≥ax,求a 的取值范围

要详解,谢谢!

是不是题目不大对啊

(1)求导,然后得到数利用均值不等式,所以f(x)的导数>=2
(2)令g(x)=f(x)-ax 求导g‘(x)=ex+e-x-a 当a<=ex+e-x g(0)为函数最小值,使g(x)>=0 成立
当a>ex+e-x 的时候不成立 所以a<=2 (均值不等式)

(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.解答:解:(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
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)+