若函數(shù)f(x)=ex-ax(e為自然對數(shù)的底)
(1)若a=1,求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)對任意實數(shù)x都有f(x)≥1,求實數(shù)a的值.
解:(1)由f'(x)=ex-1知,令f'(x)=ex-1=0知,x=0,
當(dāng)x∈(-∞,0)時,f'(x)<0,當(dāng)x∈(0,+∞),f'(x)>0,
因此,當(dāng)x=0,函數(shù)f(x)的最小值為f(0)=1;
(2)∵f'(x)=ex-a,若a≤0,則f'(x)=ex-a>0,
∴函數(shù)f(x)=ex-ax在(-∞,+∞)上是增函數(shù),而f(0)=1,
∴當(dāng)x<0時,f(x)<f(0),即f(x)<1,這與對任意實數(shù)x都有f(x)≥1相矛盾;
∴a>0,由f'(x)=ex-a=0得x=lna,
當(dāng)x∈(-∞,lna)時,f'(x)<0,當(dāng)x∈(lna,+∞)時,f'(x)>0
所以x=lna時,f(x)=ex-ax取得最小值a-alna,
要滿足對任意實數(shù)x都有f(x)≥1,必需且只需a-alna≥1(*)
令φ(x)=x-xlnx,則φ'(x)=-lnx,
當(dāng)0<x<1時,φ'(x)=-lnx>0,當(dāng)x>1時,則φ'(x)=-lnx<0,
則x=1時,φ(x)=x-xlnx有最大值1,
即對任意正數(shù)a都有a-alna≤1,(**)當(dāng)且僅當(dāng)a=1時等號成立
由(*)、(**)得a-alna=1,此時a=1;
綜上:所求實數(shù)a的值為a=1.
分析:(1)先求導(dǎo),確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而可求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)若f(x)≥1在x∈R上恒成立,即f(x)的最小值大于等于1,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最小值問題.利用導(dǎo)數(shù)求解.
點評:本題以函數(shù)為載體,考查不等式恒成立問題、函數(shù)求最值,以及化歸轉(zhuǎn)化思想和分類討論思想,綜合性強(qiáng),難度較大.