已知函数f(x)=ex-ex.
(Ⅰ)求函数f(x)的最小值;
(Ⅱ)求证:;
(Ⅲ)对于函数,是否存在公共切线y=kx+b(常数k,b)使得h(x)≥kx+b和g(x)≤kx+b在函数h(x),g(x)各自定义域上恒成立?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ)∵f'(x)=ex-e? 令f'(x)=ex-e=0 得x=1
当x>1 时,f'(x)>0,当x<1 时,f'(x)<0.
所以函数f(x) 在(-∞,1)上递增所以f(x) 的最小值为f(1)=0 (3分)
(Ⅱ) 证明:由(1)知f(x) 在x=1 取得最小值,
所以f(x)≥f(1),即ex≥ex 当x>0 时由ex≥ex 得x≥1+lnx,x-1≥lnx,
当且仅当x=1 时等号成立.
令 得 …
将上式相加得 …8分
(Ⅲ) 设 则
所以当 时F'(x)<0,
当 时,F'(x)>0
所以当 时F(x) 取得最小值0.
则h(x) 与g(x) 的图象在 处有公共点 由 在x∈R 恒成立,
则 在x∈R 恒成立
所以
因此
下面证明 成立设
所以当0<x0,
当 时,G'(x)<0
因此,,
故所求公共切线为 (14分)
解析分析:(Ⅰ) 要求函数的最小值,需要求出导函数并令其等于零得到x=1,然后分区间x<1和x>1,讨论函数的增减性来判断函数的极值,得到函数的最小值即可.(Ⅱ)由(1)知f(x) 在x=1 取得最小值,从而由ex≥ex,当x>0 时x-1≥lnx,进而可知,令 得,故可得证;?(Ⅲ)设,原问题转化为研究此函数的单调性问题,利用导数知识解决.
点评:本题考查了对数函数的导数运算,研究函数的最值问题.考查应用所学导数的知识、思想和方法解决实际问题的能力,建立函数式、解方程、不等式、最大值等基础知识.