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設函數f(x)=
a
2
x2+
x+1
ex
-1(e
為自然對數的底數).
(1)若x≥0時,f(x)≥0恒成立,求a的取值范圍;
(2)求證:對于大于1的正整數n,恒有1+
1
n
ne
<1+
1
n-1
成立.
分析:(1)x≥0時,f(x)≥0恒成立,故可求出函數在x≥0上的最小值,令最小值大于等于0,從而得到關于參數的不等式,解出a的取值范圍;
(2)借助(1)的證明結論,對于x∈(0,1),當a=0時,f(x)<0,所以x+1<ex,當a=2時,f(x)>0,所以ex
1
1-x
,得出,x+1<ex
1
1-x
.再將x替換為
1
n
即可得到1+
1
n
ne
<1+
1
n-1
解答:解:(1)f(x)=ax-
x
ex
=x(a-
1
ex
)

]∵x≥0,
∴ex≥1,0<
1
ex
≤1

①若a≤0,則當x∈(0,+∞)時,f′(x)<0,f(x)為減函數,而f(0)=0,
從而當x>0時,f(x)<0,不合題意,應舍去.
②若0<a<1,則當x∈(0,-lna)時,f′(x)<0,f(x)為減函數,而f(0)=0,
從而當x∈(0,-lna)時,f(x)<0,不合題意,應舍去.
③若a≥1,則當x∈(0,+∞)時,f′(x)>0,f(x)為增函數,而f(0)=0,
從而當x>0時,f(x)>0,所以當x≥0時,f(x)≥0恒成立.
綜上,a的取值范圍為[1,+∞).
(2)證明:由(1)知,對于x∈(0,1),當a=0時,f(x)<0,所以x+1<ex
而當a=2時,f(x)>0,所以ex
1
1-x

從而x∈(0,1)時,x+1<ex
1
1-x

x=
1
n
(n≥2)
,則1+
1
n
ne
1
1-
1
n
=
n
n-1
=1+
1
n-1
點評:本題考查不等式的證明,及利用函數的最值建立不等式求參數的范圍,本題解題的關鍵是聯想(1)的結論與(2)要證明的不等式間的關系,豐富的數學聯想能力是數學順利解題的基本素養,也是開拓數學新領域必備的素養,本題第一位研究函數的最值用到了導數,導數研究函數的單調性是導數的重要運用,解題時要注意總結用導數研究函數單調性的步驟,本題考查了推理論證能力及數學的想像能力
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數學 來源: 題型:

在△ABC中,a,b,c分別為內角A,B,C的對邊,且b2+c2-a2=bc.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)設函數f(x)=
3
sin
x
2
cos
x
2
+cos2
x
2
,求f(B)的最大值,并判斷此時△ABC的形狀.

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科目:高中數學 來源: 題型:

現有下列命題:
①設a,b為正實數,若a2-b2=1,則a-b<1;
②已知a>2b>0,則a2+
8
b(a-2b)
的最小值為16;
③數列{n(n+4)(
2
3
)n}中的最大項是第4項

④設函數f(x)=
lg|x-1|,x≠1
0,x=1
,則關于x的方程f2(x)+2f(x)=0有4個解.
⑤若sinx+siny=
1
3
,則siny-cos2x的最大值是
4
3

其中的真命題有
①②③
①②③
.(寫出所有真命題的編號)

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科目:高中數學 來源: 題型:

設函數f(x)=
x2
2
-ax+
a2-1
2
,a∈R.
(Ⅰ)若?x∈[
2
,2]
,關于x的不等式f(x)≥
a2-4
2
恒成立,試求a的取值范圍;
(Ⅱ)若函數f(x)在區間[0,4]上恰有一個零點,試求a的取值范圍.

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科目:高中數學 來源: 題型:

(2007•長寧區一模)設函數f(x)=
a2-x2
|x+a|+a
.(a∈R且a≠0)
(1)分別判斷當a=1及a=-2時函數的奇偶性.
(2)在a∈R且a≠0的條件下,將(1)的結論加以推廣,使命題(1)成為推廣后命題的特例,并對推廣的結論加以證明.

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科目:高中數學 來源:長寧區一模 題型:解答題

設函數f(x)=
a2-x2
|x+a|+a
.(a∈R且a≠0)
(1)分別判斷當a=1及a=-2時函數的奇偶性.
(2)在a∈R且a≠0的條件下,將(1)的結論加以推廣,使命題(1)成為推廣后命題的特例,并對推廣的結論加以證明.

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