已知实数a>0,函数f(x)=ex-ax-1(e为自然对数的底数).(1)求函数f(x)的单调区间及最小值;(2)

已知实数a>0,函数f(x)=ex-ax-1(e为自然对数的底数).(1)求函数f(x)的单调区间及最小值;(2)
已知实数a>0,函数f(x)=ex-ax-1(e为自然对数的底数).
(1)求函数f(x)的单调区间及最小值;
(2)若f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,求实数a的值;
(3)在(2)的条件下,证明:
(
1
n
)n+(
2
n
)n+…+(
n?1
n
)n+(
n
n
)n
<[e/e?1],其中n∈N*.].
八月333 1年前 已收到1个回答 举报

lsk2006 幼苗

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(1)∵f′(x)=ex-a,
当a>0时,若x∈(lna,+∞),f′(x)>0,得函数f(x)在(lna,+∞)上是增函数;
若x∈(-∞,lna),f′(x)<0,得函数f(x)在(-∞,lna)上是减函数.
则当a>0时,函数f (x) 的单调递增区间是(lna,+∞),单调递减区间是(-∞,lna).
即f(x)在x=lna处取得极小值且为最小值,
最小值为f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1.
(2)若f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,
等价为f(x)min≥0,
由(1)知,f(x)min=a-alna-1,
设g(a)=a-alna-1,
则g′(a)=1-lna-1=-lna,
由g′(a)=0得a=1,
由g′(x)>0得,0<x<1,此时函数单调递增,
由g′(x)<0得,x>1,此时函数单调递减,
∴g(a)在a=1处取得最大值,即g(1)=0,
因此g(a)≥0的解为a=1,
∴a=1.
(3)证明:由(2)知,对任意实数x均有ex-x-1≥0,即1+x≤ex
令 (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].
∴(
1
n)n+(
2
n)n+…+(
n?1
n)n+(
n
n)n<[e/e?1].

1年前

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