问题
解答题
已知函数f(x)=ex-ax(e为自然对数的底数) (1)若f(x)≥1在x∈R上恒成立,求实数a的值; (2)若n∈N*,证明:(
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答案
(本小题主要考查函数的导数、最值、等比数列等基础知识,考查分析问题和解决问题的能力、以及创新意识)
(1)∵f(x)=ex-x,∴f'(x)=ex-1.令f'(x)=0,得x=0.
∴当x>0时,f'(x)>0,当x<0时,f'(x)<0.
∴函数f(x)=ex-x在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增.
∴当x=0时,f(x)有最小值1
(2)证明:由(1)知,对任意实数x均有ex-x≥1,即1+x≤ex.
令x=-
(n∈N*,k=1,2,,n-1),则0<1-k n
≤e-k n
,k n
∴(1-
)n≤(e- k n
)n=e-k(k=1,2,,n-1).k n
即(
)n≤e-k(k=1,2,,n-1).∵(n-k n
)n=1,n n
∴(
)n+(1 n
)n++(2 n
)n+(n-1 n
)n≤e-(n-1)+e-(n-2)++e-2+e-1+1.n n
∵e-(n-1)+e-(n-2)++e-2+e-1+1=
<1-e-n 1-e-1
=1 1-e-1
,e e-1
∴(
)n+(1 n
)n++(2 n
)n+(n-1 n
)n<n n
.e e-1