设函数f(x)=ex-e-x (Ⅰ)证明:f(x)的导数f'(x)≥2; (Ⅱ)若对所有x≥0都有f(x)≥ax,求a的取
问题描述:
设函数f(x)=ex-e-x (Ⅰ)证明:f(x)的导数f'(x)≥2; (Ⅱ)若对所有x≥0都有f(x)≥ax,求a的取
(Ⅰ)f(x)的导数f'(x)=ex+e-x.
由于ex+e-x≥2
ex•e-x
=2,故f'(x)≥2.
(当且仅当x=0时,等号成立).
(Ⅱ)令g(x)=f(x)-ax,则g'(x)=f'(x)-a=ex+e-x-a,
(ⅰ)若a≤2,当x>0时,g'(x)=ex+e-x-a>2-a≥0,
故g(x)在(0,+∞)上为增函数,
所以,x≥0时,g(x)≥g(0),即f(x)≥ax.
(ⅱ)若a>2,方程g'(x)=0的正根为x1=ln
a+a2-4
2
,
此时,若x∈(0,x1),则g'(x)<0,故g(x)在该区间为减函数.
所以,x∈(0,x1)时,g(x)<g(0)=0,即f(x)<ax,与题设f(x)≥ax相矛盾.
综上,满足条件的a的取值范围是(-∞,2].
但是不明白第二问为什么对a分类讨论,第二问的思路是什么?
答
第一种情况是a的范围不受X的影响的情况,等式恒成立的情况
而第2情况是有可能会有一个取值范围的情况,但要分析,这时候到底X解的情况满足不满足题设,但是验证后不满足,所以只有第1情况的范围了