【題目】已知a∈R,函數(shù)f(x)=ex+ax2 , g(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù),
(1)當(dāng)a>0時,求證:存在唯一的x0∈(﹣ ,0),使得g(x0)=0;
(2)若存在實數(shù)a,b,使得f(x)≥b恒成立,求a﹣b的最小值.

【答案】
(1)證明:∵g(x)=f′(x)=ex+2ax,g′(x)=ex+2a,

當(dāng)a>0時,g′(x)>0,∴函數(shù)g(x)在(﹣∞,+∞)上的單調(diào)遞增,

又g(﹣ )= ﹣1<0,g(0)=1>0,

∴存在唯一的x0∈(﹣ ,0),使得g(x0)=0;


(2)解:①當(dāng)a<0時,則當(dāng)x<0時,g(x)>0,

即函數(shù)f(x)在(﹣∞,0)上單調(diào)遞增,且當(dāng)x→﹣∞時,f(x)→﹣∞,這與f(x)≥b矛盾;

②當(dāng)a=0,由ex≥b,得b≤0,∴a﹣b≥0;

③當(dāng)a>0,由(Ⅰ)知當(dāng)x∈(﹣∞,x0)時,g(x)<0;當(dāng)x∈(x0,+∞)時,g(x)>0;

即f(x)在(﹣∞,x0)上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,

∴f(x)的最小值為f(x0),

其中x0滿足 +2ax0=0,故a=﹣ 且x0<0,

∵f(x)≥b恒成立,∴b≤f(x0),

即﹣b≥﹣ ﹣ax02,于是a﹣b≥﹣ ﹣ax02=﹣ (1+ ),

記h(x)=﹣ex(1+ ),x<0,

則h′(x)= ex(x﹣1)2(x+1),

由h′(x)<0得x<﹣1,即函數(shù)h(x)在(﹣∞,﹣1)上單調(diào)時遞減,

由h′(x)>0得﹣1<x<0,即函數(shù)h(x)在(﹣1,0)上單調(diào)遞增,

∴h(x)min=h(﹣1)=﹣ ,

綜上得a﹣b的最小值為﹣ ,此時x0=﹣1.


【解析】(1)求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用函數(shù)零點的判定定理進行判斷即可.(2)利用不等式恒成立,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值,求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最值進行求解.
【考點精析】本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識點,需要掌握一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負有如下關(guān)系: 在某個區(qū)間內(nèi),(1)如果,那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞增;(2)如果,那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞減;求函數(shù)上的最大值與最小值的步驟:(1)求函數(shù)內(nèi)的極值;(2)將函數(shù)的各極值與端點處的函數(shù)值,比較,其中最大的是一個最大值,最小的是最小值才能正確解答此題.

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