已知函数f(x)=ex+(a-2)x在定义域内不是单调函数.(Ⅰ)求函数f(x)的极值(Ⅱ)对于任意的a∈(2-e,2)及x≥0,求证ex≥1+(1-)x2.

发布时间:2020-08-12 07:50:12

已知函数f(x)=ex+(a-2)x在定义域内不是单调函数.
(Ⅰ)求函数f(x)的极值
(Ⅱ)对于任意的a∈(2-e,2)及x≥0,求证ex≥1+(1-)x2.

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解:(I)∵f′(x)=ex+(a-2),且f(x)=ex+(a-2)x在定义域内不是单调函数
∴a-2<0
令f′(x)=ex+(a-2)=0,则x=ln(2-a)
∵当x∈(-∞,ln(2-a))时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
当x∈(ln(2-a),+∞)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
∴当x=ln(2-a)时,函数f(x)取极小值f(ln(2-a))=(2-a)+(a-2)ln(2-a),函数没有极大值;
证明:(II)设h(x)=ex-1+(-1)x,则h′(x)=f(x)=ex+(a-2)x
由(I)知,f(x)min=(2-a)+(a-2)ln(2-a),
当a∈(2-e.2).f(x)min>0
故h′(x)=f(x)=ex+(a-2)x>0恒成立
从而有h(x)=ex-1+(-1)x在R上单调递增
当x≥0时,h(x)=ex-1+(-1)x≥h(0)=0
故ex≥1+(1-)x2.
解析分析:(I)根据函数f(x)=ex+(a-2)x的解析式,求出其导函数的解析式,根据原函数在定义域内不是单调函数,可得导函数在定义域内符号有正有负,进而求出a-2<0
,分析函数的单调性,即可判断出函数f(x)的极值
(Ⅱ)构造函数h(x)=ex-1+(-1)x,则h′(x)=f(x)=ex+(a-2)x,根据(I)中结论,可判断出a∈(2-e,2)时,h′(x)=f(x)>0恒成立,即
h(x)在R上单调递增,故x≥0时,h(x)≥h(0)=0,进而得到结论.

点评:本题是指数函数与导数的综合应用,考查了利用导数求极值,及确定函数单调性的方法和步骤,熟练掌握导数法在求极值和单调性时的方法和步骤是解答的关键.
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