设函数f(x)=ex+ax-1(e为自然对数的底数),(1)当a=1时,求在点(1,f(1))处的切线方程;(2)讨
设函数f(x)=ex+ax-1(e为自然对数的底数),(1)当a=1时,求在点(1,f(1))处的切线方程;(2)讨论的函数f(x)单调性;(3)若f(x)≥x2在(0,...
设函数f(x)=ex+ax-1(e为自然对数的底数),(1)当a=1时,求在点(1,f(1))处的切线方程;(2)讨论的函数f(x)单调性;(3)若f(x)≥x2在(0,1)恒成立,求实数a的取值范围.
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(1)当a=1时,f(x)=ex+x-1,f(1)=e,f'(x)=ex+1,f'(1)=e+1,
函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-e=(e+1)(x-1),即y=(e+1)x-1,
(2)∵f(x)=ex+ax-1,
∴f′(x)=ex+a,
∴a≥0时,f′(x)>0,函数在R上单调递增;
a<0时,在(ln(-a),+∞)上f′(x)>0,函数单调递增;
在(-∞,ln(-a))上f′(x)<0,函数单调递减;
(3)由f(x)≥x2得a≥
,
令h(x)=
,h′(x)=
,
令k(x)=x+1-ex…(6分)k'(x)=1-ex,
∵x∈(0,1),∴k'(x)<0,
∴k(x)在(0,1)上是减函数,∴k(x)<k(0)=0.
因为x-1<0,x2>0,所以,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,1)上是增函数.
所以h(x)<h(1)=2-e,所以a≥2-e.
函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-e=(e+1)(x-1),即y=(e+1)x-1,
(2)∵f(x)=ex+ax-1,
∴f′(x)=ex+a,
∴a≥0时,f′(x)>0,函数在R上单调递增;
a<0时,在(ln(-a),+∞)上f′(x)>0,函数单调递增;
在(-∞,ln(-a))上f′(x)<0,函数单调递减;
(3)由f(x)≥x2得a≥
1+x2-ex |
x |
令h(x)=
1+x2-ex |
x |
(x-1)(x+1-ex) |
x2 |
令k(x)=x+1-ex…(6分)k'(x)=1-ex,
∵x∈(0,1),∴k'(x)<0,
∴k(x)在(0,1)上是减函数,∴k(x)<k(0)=0.
因为x-1<0,x2>0,所以,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,1)上是增函数.
所以h(x)<h(1)=2-e,所以a≥2-e.
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