问题 解答题
已知函数f(x)=a•ex+
a+1
x
-2(a+1)(a>0)

(Ⅰ)当a=1时,求f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若对于任意的x∈(0,+∞),恒有f(x)≥0成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)当a=1时,f(x)=ex+

2
x
-4,∴f′(x)=ex-
2
x2
,∴f′(1)=e-2,

∵f(1)=e-2,

∴f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为:(e-2)x-y=0.        

(Ⅱ)∵f(x)=a•ex+

a+1
x
-2(a+1)(a>0).

∴f′(x)=

ax2ex-(a+1)
x2

令g(x)=ax2ex-(a+1),则g′(x)=ax(2+x)ex>0,

∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,

∵g(0)=-(a+1)<0,当x→+∞时,g(x)>0,

∴存在x0∈(0,+∞),使g(x0)=0,且f(x)在(0,x0)上单调递减,f(x)在(x0,+∞)上单调递增,

∵g(x0)=ax02ex0-(a+1)=0,∴ax02ex0=a+1,即aex0=

a+1
x02

∵对于任意的x∈(0,+∞),恒有f(x)≥0成立,

∴f(x)min=f(x0)=aex0+

a+1
x0
-2(a+1)≥0,∴
a+1
x02
+
a+1
x0
-2(a+1)≥0,

1
x02
+
1
x0
-2≥0,∴2x02-x0-1≤0,解得-
1
2
≤x0≤1,

ax02ex0=a+1,∴x02ex0=

a+1
a
>1,

令h(x0)=x02ex0,而h(0)=0,当x0→+∞时,h(x0)→+∞,

∴存在m∈(0,+∞),使h(m)=1,

∵h(x0)=x02ex0在(0,+∞)上,∴x0>m,

∴m<x0≤1,

∵h(x0)=x02ex0在(m,1]上∴h(m)<h(x0)≤h(1),

∴1<

a+1
a
≤e,∴a≥
1
e-1

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