问题 解答题

设a为实数,函数f(x)=ex-2x+2a,x∈R。

(1)求f(x)的单调区间与极值;

(2)求证:当a>ln2-1且x>0时,ex>x2-2ax+1。

答案

解:(1)由f(x)=ex-2x+2a,x∈R知f'(x)=ex-2,x∈R

令f'(x)=0,得x=ln2

于是,当x变化时,f'(x)和f(x)的变化情况如下表:

 

故f(x)的单调递减区间是(-∞,ln2),单调递增区间是(ln2,+∞)

f(x)在x=ln2处取得极小值

极小值为f(ln2)=2-2ln2+2a。

(2)证明:设g(x)=ex-x2+20ax-1,x∈R,

于是g'(x)=ex-2x+2a.x∈R

由(1)知当a>ln2-1时,g'(x)取最小值为g'(ln2)= 2(1-ln2+a)>0

于是对任意x∈R,都有g'(x)>0,

所以g(x)在R内单调递增,

于是,当a>ln2-1时,对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>g(0),而g(0)=0

从而对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>0

即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1。

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