Question

設(shè)函數(shù)f（x）=e^x-ax-2．
（1）求函數(shù)y=f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）若a=1且x∈[2，+∞），求f（x）的最小值；
（3）在（2）條件下，（x-k）f′（x）+x+1＞0恒成立，求k的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)y=f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)求f（x）的最小值；
（3）將不等式恒成立轉(zhuǎn)化為最值恒成立，構(gòu)造函數(shù)求函數(shù)的最值即可．

解答：解：（1）∵f（x）=e^x-ax-2，定義域是R，
∴f′（x）=e^x-a；
若a≤0，則f′（x）＞0，f（x）在R上遞增，f（x）的單調(diào)增區(qū)間是R，無減區(qū)間； 
若a＞0，當(dāng)f′（x）＞0時(shí)，有x＞lna，故f（x）遞增，
當(dāng)f′（x）＜0時(shí)，有x＜lna，故f（x）遞減，
∴f（x）的單調(diào)增區(qū)間是（lna，+∞），
單調(diào)減區(qū)間是（-∞，lna）．
（2）當(dāng)a=1時(shí)，f′（x）=e^x-1，
又x∈[2，+∞），∴f′（x）＞0；
∴f（x）在[2，+∞）上是增函數(shù)；
∴f（x）在[2，+∞）上的最小值為f（x）_min=e²-4．
（3）當(dāng)a=1，且x∈[2，+∞）時(shí)，
（x-k）f′（x）x+1=（x-k）（e^x-1）x+1＞0等價(jià)于
k＜

1

x(ex-1)

+x（其中x≥2）
令g（x）=

1

x(ex-1)

+x（其中x≥2），
則k＜g（x）_min恒成立．
又g（x）_min=

2e2+1

e2-1

，
∴k＜

2e2+1

e2-1

．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系，考查學(xué)生的運(yùn)算能力，綜合性較強(qiáng)，難度較大．