已知函數(shù)f(x)=ex-x(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).

(Ⅰ)求f(x)的最小值;

(Ⅱ)設(shè)不等式f(x)>-ax的解集為P,且{x|0≤}x≤2}P,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;

(Ⅲ)設(shè)nN*,證明:

答案:
解析:

  (Ⅰ)解:

  f(x)的導(dǎo)數(shù)(x)=ex-1.

  令(x)>0,解得x>0;令(x)<0,解得x<0.

  從而f(x)在(-∞,0)內(nèi)單調(diào)遞減,在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.

  所以,當(dāng)x=0時(shí),f(x)取得最小值1.  3分

  (Ⅱ)解:

  因?yàn)椴坏仁絝(x)>ax的解集為P,且{x|0≤x≤2}P,

  所以對(duì)于任意x∈[0,2],不等式f(x)>ax恒成立.  4分

  由f(x)>ax,得(a+1)x<ex

  當(dāng)x=0時(shí),上述不等式顯然成立,故只需考慮x∈(0,2]的情況.  5分

  將(a+1)x<ex變形為a<

  令g(x)=-1,則g(x)的導(dǎo)數(shù)(x)=,

  令(x)>0,解得x>1;令(x)<0,解得x<1.

  從而g(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞減,在(1,2)內(nèi)單調(diào)遞增.

  所以,當(dāng)x=1時(shí),g(x)取得最小值e-1,

  從而實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,e-1).  8分

  (Ⅲ)證明:

  由(Ⅰ)得,對(duì)于任意x∈R,都有ex-x≥1,即1+x≤ex.  9分

  令x=(n∈N*,i=1,2,…,n-1), 則0<1

  ∴ (i=1,2,…,n-1),

  即 (i=1,2,…,n-1).

  ∴

  ∵e-(n-1)+e-(n-2)+…+e-1+1=

  ∴  14分


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