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
=2,故f'(x)≥2.ex•e-x
(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].