已知函数f(x)=ex,直线l的方程为y=kx+b.
(1)若直线l是曲线y=f(x)的切线,求证:f(x)≥kx+b对任意x∈R成立;
(2)若f(x)≥kx+b对任意x∈R成立,求实数k、b应满足的条件.
(1)证明:∵f'(x)=ex
记切点为T(t,et),
∴切线l的方程为y-et=et(x-t)
即y=etx+et(1-t)(3分)
∴
.k=et b=et(1-t)
记函数F(x)=f(x)-kx-b,
∴F(x)=ex-etx-et(1-t)
∴F'(x)=ex-et
∴F(x)在x∈(-∞,t)上为减,在x∈(t,+∞)为增
故Fmin(x)=F(t)=et-ett-et(1-t)=0
故F(x)=f(x)-kx-b≥0
即f(x)≥kx+b对任意x∈R成立(7分)
(2)∵f(x)≥kx+b对任意x∈R成立,
即ex≥kx+b对任意x∈R成立
①当k<0时,取x0=
<0,|b|+1 k
∴ex0<e0=1,而kx0+b=|b|+1+b≥1
∴ex1<kx1+b,
∴k<0不合题意.
②当k=0时,若b≤0,则ex≥kx+b对任意x∈R成立
若b>0取x1=ln
,b 2
∴ex1=
,而kx1+b=bb 2
∴ex0<kx0+b,
∴k=0且b>0不合题意,
故k=0且b≤0不合题意(10分)
③当k>0时,
令G(x)=ex-kx-b,G'(x)=ex-k,由G'(x)=0,得x=lnk,
所以G(x)在(-∞,lnk)上单减,(lnk,+∞)单增
故G(x)≥G(lnk)=k-klnk-b≥0
∴
(13分)k>0 b≤k(1-lnk)
综上所述:满足题意的条件是
或k=0 b≤0
(14分k>0 b≤k(1-lnk)