已知函数f(x)=eax-x,其中a≠0,函数f(x)的导函数是f′(x).(I)若对一切x∈R,f(x)≥1恒成立,

2025-06-26 12:24:47
推荐回答(1个)
回答1:

(I)若a<0则对一切x>0,f(x)=eax-x<1这与题设矛盾;
又a≠0,故a>0,
f′(x)=aeax-1,f′(x)=0?x=

1
a
ln
1
a

当x<
1
a
ln
1
a
,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x>
1
a
ln
1
a
,f′(x)>0,f(x)单调递增;
故当x=
1
a
ln
1
a
时,f(x)min=f(
1
a
ln
1
a
)=
1
a
?
1
a
ln
1
a

对一切x∈R,f(x)≥1恒成立,当且仅当
1
a
?
1
a
ln
1
a
≥1①,
令g(t)=t-tlnt,g′(t)=-lnt,
当0<t<1时,g′(t)>0,当t>1时,g′(t)<0,
∴当t=1时,g(t)max=g(1)=1,
当且仅当
1
a
=1?a=1时,(1)式成立,
∴a的取值集合是{1}.
(Ⅱ)g(x)=|
x?a
x+2a
|

当x∈(0,a),g(x)=
?x+a
x+2a
,g′(x)=
?3a
(x+2a)2
<0,g(x)递减,
当x∈(a,+∞),g(x)=
x?a
x+2a
,g′(x)=
3a
(x+2a)2
>0,g(x)递增,
若a>4,g(x)在(0,4)上递减,故不满足要求;
当a<4,g(x)在(0,a)上递减,在(a,4)上递增,
若存在x1,x2∈(0,4)(x1<x2),使曲线y=g(x)在(x1,g(x1),(x2,g(x2))两点处的切线互相垂直,
则x1∈(0,a),x2∈(a,4),
且g′(x1)?g(′(x2)=-1?
?3a
(x1+2a)2
?
3a
(x2+2a)2
=-1?x1+2a=
3a
x2+2a
①,
由x1∈(0,a)?x1+2a∈(2a,3a),x2∈(a,4)?