问题 解答题

设a为实数,函数f(x)=ex-2x+2a,x∈R,

(Ⅰ)求f(x)的单调区间与极值;

(Ⅱ)求证:当a>ln2-1且x>0时,ex>x2-2ax+1。

答案

(Ⅰ)解: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),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)=eln2-21n2+2a=2(1-ln2+a)。

(Ⅱ)证明:设g(x)=ex-x2+2ax-1,x∈R,

于是g′(x)=ex-2x+2a,x∈R,

由(Ⅰ)知当a>ln2-1时,g′(x)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,+∞),g(x)>0,

即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1。

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