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已知函数f(x)=ex-ax,其中e为自然对数的底数,a为常数.(1)若对函数f(x)存在极小值,且极小值为0,

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解决时间 2021-02-15 20:03
已知函数f(x)=ex-ax,其中e为自然对数的底数,a为常数.(1)若对函数f(x)存在极小值,且极小值为0,求a的值;(2)若对任意x∈[0,π2],不等式f(x)≥ex(1-sinx)恒成立,求a的取值范围.
最佳答案
(1)∵f(x)=ex-ax,∴f′(x)=ex-a,
当a≤0时,f′(x)>0,函数在R上是增函数,从而函数不存在极值,不合题意;
当a>0时,由f′(x)>0,可得x>lna,由f′(x)<0,可得x<lna,∴x=lna为函数的极小值点,
由已知,f(lna)=0,即lna=1,∴a=e;
(2)不等式f(x)≥ex(1-sinx),即exsinx-ax≥0,
设g(x)=exsinx-ax,则g′(x)=ex(sinx+cosx)-a,g″(x)=2excosx,
x∈[0,
π
2 ]时,g″(x)≥0,则g′(x)在x∈[0,
π
2 ]时为增函数,∴g′(x)=g′(0)=1-a.
①1-a≥0,即a≤1时,g′(x)>0,g(x)在x∈[0,
π
2 ]时为增函数,∴g(x)min=g(0)=0,此时g(x)≥0恒成立;
②1-a<0,即a>1时,存在x0∈(0,
π
2 ),使得g′(x0)<0,从而x∈(0,x0)时,g′(x)<0,∴g(x)在[0,x0]上是减函数,
∴x∈(0,x0)时,g(x)<g(0)=0,不符合题意.
综上,a的取值范围是(-∞,1].
全部回答
(i)f′(x)=ex[ax+(a+1)]…1 ①.当a=0时,f′(x)=ex  在r上递增…2    ②.当a>0时,(-∞,- a+1 a )上递减,(- a+1 a ,+∞)递增…3 ③.当a<0时,(-∞,- a+1 a )上递增,(- a+1 a ,+∞)递减…4 (ii)g(x)=xlnx,g′(x)=1+lnx…5    g(x)在(0, 1 e )上递减,在( 1 e ,+∞)上递增…6 ①.当0<t≤ 1 e 时,t+2> 1 e .gmin(x)=g( 1 e )= 1 e ln 1 e =- 1 e …7    ②.当t> 1 e 时,gmin(x)=g(t)=tlnt…8 (iii)∵2  1 x >xm>0,所以ln2  1 x >lnxm,得m> ln2 xlnx …10   令y= ln2 xlnx ,y′= ?ln22(1+lnx) (xlnx)2 …11 在(0, 1 e )递增,在( 1 e ,+∞)递减. 所以ymax=-eln2….12    所以:m>-eln2…..13
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