已知函数f(x)=ex,x∈R. (Ⅰ) 求f(x)的反函数的图象上的点(1,0)处的切线方程; (Ⅱ) 证明:曲线y=f(x)与曲线y=
(Ⅲ) 设a<b,比较f(
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(I)函数f(x)=ex的反函数为g(x)=lnx,
∵g′(x)=
,∴g′(1)=1,1 x
∴f(x)的反函数的图象上的点(1,0)处的切线方程为y-0=1×(x-1),即y=x-1;
(Ⅱ)证明:令h(x)=f(x)-(
x2+x+1)=ex-1 2
x2-x-1,1 2
则h′(x)=ex-x-1,
h′′(x)=ex-1,
当x>0时,h′′(x)>0,h′(x)单调递增;当x<0时,h′′(x)<0,h′(x)单调递减,
故h′(x)在x=0取得极小值,即最小值,
∴h′(x)≥h′(0)=0,
∴函数y=h(x)在R上单调递增,最多有一个零点,
而x=0时,满足h(0)=0,是h(x)的一个零点.
所以曲线y=f(x) 与曲线y=
x2+x+1有唯一公共点(0,1).1 2
(Ⅲ)
-f(a)+f(b) 2
=f(b)-f(a) b-a (b-a+2)f(a)+(b-a-2)f(b) 2(b-a)
=(b-a+2)ea+(b-a-2)eb 2(b-a)
=
ea,(b-a+2)+(b-a-2)eb-a 2(b-a)
令g(x)=x+2+(x-2)ex(x>0),则g′(x)=1+(x-1)ex.
g′′(x)=xex>0,∴g′(x)在(0,+∞)上单调递增,且g′(0)=0,
∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,而g(0)=0,∴在(0,+∞)g(x)>0.
∵当x>0时,g(x)=x+2+(x-2)•ex>0,且a<b,
∴
ea>0,(b-a+2)+(b-a-2)eb-a 2(b-a)
即当a<b时,f(
)>a+b 2
.f(b)-f(a) b-a