湖北省部分重点中学2017届高三上学期第二次联考数学(理)试题

发布时间:2023-10-29 05:11:50    来源:查看试卷    点击:2258   
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设函数f(x)=ex﹣ax﹣1,对∀x∈R,f(x)≥0恒成立.

(1)求a的取值集合;

(2)求证:1+


答案及解析:

知识点:3.导数在研究函数中的应用

【考点】函数恒成立问题;函数的最值及其几何意义.

【分析】(1)通过对函数f(x)求导,讨论f(x)的单调性可得函数f(x)的最小值;根据条件可得g(a)=a﹣alna﹣10,讨论g(a)的单调性即得结论;

(2)由(1)得exx+1,即ln(x+1)x,通过令x=(kN*),即ln=ln(1+k)﹣lnk,(k=1,2,…,n),然后累加即可得证.

【解答】解:(1)函数f(x)的导数为f′(x)=ex﹣a,

令f′(x)=0,解得x=lna,

当xlna时,f′(x)0;当xlna时,f′(x)0,

因此当x=lna时,f(x)min=f(lna)=elna﹣alna﹣1=a﹣alna﹣1.

因为f(x)0对任意的xR恒成立,所以f(x)min0,

f(x)min=a﹣alna﹣1,

所以a﹣alna﹣10,

令g(a)=a﹣alna﹣1,

函数g(a)的导数为g′(a)=﹣lna,

令g′(a)=0,解得a=1.

当a1时,g′(a)0;当0a1时,g′(a)0,

所以当a=1时,g(a)取得最大值,为0.

所以g(a)=a﹣alna﹣10.

又a﹣alna﹣10,因此a﹣alna﹣1=0,

解得a=1;

故a的取值集合是{a|a=1}

(2)由(1)得exx+1,即ln(x+1)x,

当且仅当x=0时,等号成立,

令x=(kN*),则ln(1+),

ln=ln(1+k)﹣lnk,(k=1,2,…,n),

累加,得1++++ln(n+1)﹣lnn+lnn﹣ln(n﹣1)++ln2﹣ln1,

则有1++++ln(n+1)(nN*).