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

解:(Ⅰ)f(x)的导数f'(x)=ex+e﹣x

由于

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

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].

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