Question

已知函數(shù)f（x）=e^x-ax（a為常數(shù)）的圖象與y軸交于點(diǎn)A，曲線y=f（x）在點(diǎn)A處的切線斜率為-1．
（1）求a的值及函數(shù)f（x）的極值；
（2）證明：當(dāng)x＞0時(shí)，x²＜e^x；
（3）證明：對(duì)任意給定的正數(shù)c，總存在x₀，使得當(dāng)x∈（x₀，+∞）時(shí)，恒有x²＜ce^x．

Answer 1

考點(diǎn)：導(dǎo)數(shù)在最大值、最小值問(wèn)題中的應(yīng)用,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性

專(zhuān)題：綜合題,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用

分析：（1）利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得a，再利用導(dǎo)數(shù)的符號(hào)變化可求得函數(shù)的極值；
（2）構(gòu)造函數(shù)g（x）=e^x-x²，求出導(dǎo)數(shù)，利用（1）問(wèn)結(jié)論可得到函數(shù)的符號(hào)，從而判斷g（x）的單調(diào)性，即可得出結(jié)論；
（3）令x₀=

1

c

，利用（2）的結(jié)論，得e^x＞x²＞

1

c

x，即x＜ce^x．即得結(jié)論成立．

解答： 解：（1）由f（x）=e^x-ax，得f′（x）=e^x-a．
又f′（0）=1-a=-1，解得a=2，
∴f（x）=e^x-2x，f′（x）=e^x-2．
由f′（x）=0，得x=ln2，
當(dāng)x＜ln2時(shí)，f′（x）＜0，f（x）單調(diào)遞減；當(dāng)x＞ln2時(shí)，f′（x）＞0，f（x）單調(diào)遞增；
∴當(dāng)x=ln2時(shí)，f（x）有極小值為f（ln2）=e^ln2-2ln2=2-ln4．f（x）無(wú)極大值．
（2）令g（x）=e^x-x²，則g′（x）=e^x-2x，
由（1）得，g′（x）=f（x）≥f（ln2）=e^ln2-2ln2=2-ln4＞0，即g′（x）＞0，
∴當(dāng)x＞0時(shí)，g（x）＞g（0）＞0，即x²＜e^x；
（3）對(duì)任意給定的正數(shù)c，總存在x₀=

1

c

＞0．
當(dāng)x∈（x₀，+∞）時(shí)，由（2）得e^x＞x²＞

1

c

x，即x＜ce^x．
∴對(duì)任意給定的正數(shù)c，總存在x₀，使得當(dāng)x∈（x₀，+∞）時(shí)，恒有x＜ce^x．

點(diǎn)評(píng)：該題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算及導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)，考查學(xué)生的運(yùn)算求解能力、推理論證能力、抽象概括能力，考查函數(shù)與方程思想、有限與無(wú)限思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想．屬難題．