已知函数f(x)=ax 2 -e x (a∈R),f′(x)是f(x)的导函数(e为自然对数的底数).

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  • 心理年龄(Ⅰ)由题意得,当a=1时,f(x)=x 2-e x

    ∴f′(x)=2x-e x,则切线的斜率为f′(0)=-1,

    ∵f(0)=-e 0=-1,

    ∴所求的切线方程为:x+y+1=0;

    (Ⅱ)设g(x)=f′(x)=2ax-e x

    由题意得,x 1,x 2是方程g(x)=0(即2ax-e x=0)的两个实根,

    则g′(x)=2a-e x

    当a≤0时,g′(x)<0,g(x)在定义域上递减,即方程g(x)=0不可能有两个实根,

    当a>0时,由g′(x)=0,得x=ln2a,

    当x∈(-∞,ln2a)时,g′(x)>0,则g(x)在(-∞,ln2a)上递增,

    当x∈(ln2a,+∞)时,g′(x)<0,则g(x)在(-∞,ln2a)上递减,

    ∴g max(x)=g(ln2a)=2aln2a-2a,

    ∵方程g(x)=0(即2ax-e x=0)有两个实根,

    ∴2aln2a-2a>0,解得2a>e即 a>

    e

    2 ,

    (Ⅲ)设h(x)=e x-ax 2-x-1,则由题意得h(x)=e x-ax 2-x-1≥0在[0,+∞)恒成立,

    则h′(x)=e x-2ax-1,

    当a=0时,h′(x)≥0,h(x)在[0,+∞)上单调递增,

    ∴h(x)≥h(0)=0,即e x≥1+x,当且仅当x=0时,等号成立,

    ∴h′(x)=e x-2ax-1≥1+x-2ax-1=x(1-2a),

    当1-2a≥0时,即a≤

    1

    2 ,此时h′(x)≥0,h(x)在[0,+∞)上单调递增,

    ∴h(x)≥h(0)=e 0-0-1=0,即h(x)≥0,

    因而a≤

    1

    2 时,h(x)≥0,

    下面证明a>

    1

    2 时的情况:

    由e x≥1+x得,e -x≥1-x,即x≥1-e -x

    ∴h′(x)=e x-1-2ax≤e x-1-2a(1-e -x)=e -x(e x-1)(e x-2a)

    当e x<2a时,即0<x<ln2a,则当x∈(0,ln2a)时,h′(x)<0,从而h(x)<0,

    因此,对于x≥0,f(x)≤-x-1不恒成立,

    综上所得,a的最大值为

    1

    2 .