(Ⅰ)解:若函數g(x)=kx是f(x)的下界函數,則k<0不成立而k=0必然成立.----(2分)
當k>0時,若g(x)=kx是f(x)的下界函數,則f(x)≥g(x)恒成立,即e
x-kx≥0恒成立.
令h(x)=e
x-kx,則h′(x)=e
x-k.
令h′(x)<0,則x<lnk,h′(x)>0,則x>lnk,
∴函數h(x)在(-∞,lnk)單調遞減,(lnk,+∞)上單調遞增.----(4分)
由h(x)≥0得h(x)
min=h(lnk)=k-klnk≥0,解得0<k≤e.
綜上:0≤k≤e.----(6分)
(Ⅱ)證明:由(Ⅰ)知函數G(x)=ex是f(x)=e
x的下界函數.即f(x)≥G(x)恒成立----(8分)
若m≤2,構造函數F(x)=ex-lnx-m(x>0),則F′(x)=
令F′(x)<0,則x<
,F(xiàn)′(x)>0,則x>
,
∴函數h(x)在(-∞,
)單調遞減,(
,+∞)上單調遞增.
∴F(x)
min=F(
)=2-m≥0----(10分)
即h(x)=m+lnx是G(x)=ex的下界函數,即G(x)≥h(x)恒成立.
所以,f(x)≥G(x)≥h(x)恒成立,即h(x)=m+lnx是f(x)=e
x的下界函數.----(12分)
分析:(Ⅰ)若函數g(x)=kx是f(x)的下界函數,則k<0不成立而k=0必然成立;當k>0時,若g(x)=kx是f(x)的下界函數,則f(x)≥g(x)恒成立,即e
x-kx≥0恒成立.構造函數h(x)=e
x-kx,求得h(x)
min≥0,即可求得實數k的取值范圍;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知函數G(x)=ex是f(x)=e
x的下界函數,證明h(x)=m+lnx是G(x)=ex的下界函數,即可得到結論.
點評:本題考查利用函數的導函數求函數的最值,考查函數的單調性,考查新定義,屬于中檔題.