问题 解答题
已知函数f(x)=e2x-2tx,g(x)=-x2+2tex-2t2+
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(1)求f(x)在区间[0,+∞)的最小值;
(2)求证:若t=1,则不等式g(x)≥
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对于任意的x∈[0,+∞)恒成立;
(3)求证:若t∈R,则不等式f(x)≥g(x)对于任意的x∈R恒成立.
答案

(1)f'(x)=2e2x-2t=2(e2x-t)

①若t≤1

∵x≥0,则e2x≥1,∴e2x-t≥0,即f'(x)≥0.

∴f(x)在区间[0,+∞)是增函数,故f(x)在区间[0,+∞)的最小值是f(0)=1

②若t>1

令f'(x)=0,得x=

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lnt.

又当x∈[0 

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lnt)时,f'(x)<0;当x∈(
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lnt +∞)
时,f'(x)>0,

∴f(x)在区间[0,+∞)的最小值是f(

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lnt)=t-tlnt

(2)证明:当t=1时,g(x)=-x2+2ex-

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,则g'(x)=-2x+2ex=2(ex-x),

∴[g'(x)]'=2(ex-1),

当x∈[0,+∞)时,有[g'(x)]'≥0,∴g'(x)在[0,+∞)内是增函数,

∴g'(x)≥g'(0)=2>0,

∴g(x)在[0,+∞)内是增函数,

∴对于任意的x∈[0,+∞),g(x)≥g(0)=

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恒成立

(3)证明:f(x)-g(x)=e2x-2tx+x2-2tex+2t2-

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=2t2-2(x+ex)t+(e2x+x2-
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)

h(t)=2t2-2(x+ex)t+(e2x+x2-

1
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)=2(t-
x+ex
2
)2+
e2z-2xex+x2-1
2

则当t∈R时,h(t)≥

e2x-2xex+x2-1
2
=
(ex-x)2-1
2

令F(x)=ex-x,则F'(x)=ex-1,

当x=0时,F'(x)=0;当x>0时,F'(x)>0;当x<0时,F'(x)<0,

则F(x)=ex-x在(-∞,0]是减函数,在(0,+∞)是增函数,

∴F(x)=ex-x≥F(0)=1,

(ex-x)2-1
2
≥0,

∴h(t)≥0,即不等式f(x)≥g(x)对于任意的x∈R恒成立

单项选择题
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