已知函数f(x)=ex-ax-2x-1(x∈R).(1)当a=0时,求f(x)的单调区间;(2)求证:对任意实数a<0,有

2024-12-21 00:06:51
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回答1:

(1)当a=0时,f(x)=ex-2x-1(x∈R),
∵f′(x)=ex-2,且f′(x)的零点为x=ln2,
∴当x∈(-∞,ln2)时,f′(x)<0;当x∈(ln2,+∞)时,f′(x)>0
即(-∞,ln2)是f(x)的单调减区间,(ln2,+∞)是f(x)的单调增区间.
(2)由f(x)=ex-ax2-2x-1(x∈R)得,f′(x)=ex-2ax-2,
记g(x)=ex-2ax-2(x∈R),
∵a<0,∴g′(x)=ex-2a>0,即f′(x)=g(x)是R上的单调递增函数,
又f′(0)=-1<0,f′(1)=e-2a-2>0,
故R上存在唯一的x0∈(0,1),使得f′(x0)=0,且当x<x0时,f′(x)<0;当x>x0时,
f′(x)>0,即f(x)在(-∞,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
则f(x)min=f(x0)=ex0-ax0-1,
再由f′(x0)=0得ex0=2ax0+2,将其代入前式可得,
f(x)min=?ax02+2(a?1)x0+1
又令h(x0)=?ax02+2(a?1)x0+1=-a(x0?

a?1
a
)2+
(a?1)2
a
+1,
由于-a>0,对称轴x=
a?1
a
>1
,而x0∈(0,1),
∴h(x0)>h(1)=a-1,
(a?1)?
a2?a+1
a
=?
1
a
>0,
∴h(x0)>
a2?a+1
a

故对任意实数a<0,都在f(x)>
a2?a+1
a