问题 解答题

设函数f(x)=ex-e-x

(Ⅰ)证明:f(x)的导数f′(x)≥2;

(Ⅱ)若对所有x≥0都有f(x)≥ax,求a的取值范围.

答案

(Ⅰ)f(x)的导数f'(x)=ex+e-x

由于ex+e-x≥2

exe-x
=2,故f'(x)≥2.

(当且仅当x=0时,等号成立).

(Ⅱ)令g(x)=f(x)-ax,则g'(x)=f'(x)-a=ex+e-x-a,

(ⅰ)若a≤2,当x>0时,g'(x)=ex+e-x-a>2-a≥0,

故g(x)在(0,+∞)上为增函数,

所以,x≥0时,g(x)≥g(0),即f(x)≥ax.

(ⅱ)若a>2,方程g'(x)=0的正根为x1=ln

a+
a2-4
2

此时,若x∈(0,x1),则g'(x)<0,故g(x)在该区间为减函数.

所以,x∈(0,x1)时,g(x)<g(0)=0,即f(x)<ax,与题设f(x)≥ax相矛盾.

综上,满足条件的a的取值范围是(-∞,2].

问答题
单项选择题