已知函数f(x)=ex-1-x.

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  • 解题思路:(1)已知知函数f(x)=ex-1-x,对其求导,把x=1代入f′(x)求点在x=1处的斜率,从而求解;

    (2)已知要使a-ex+1+x<0成立,则a<ex-1-x,即a<f(x),对f(x)求导,令f′(x)=0,求出f(x)的单调区间,只要求出f(x)的最大值即可;

    (3)已知得x≥0时,ex-x-1-tx2≥0恒成立,设g(x)=ex-x-1-tx2,对g(x)求导,求出当x≥0时,g(x)的最小值大于0,即可求出t的范围.

    解(1)∵函数f(x)=ex-1-x.

    f′(x)=ex-1,f(1)=e-2,f′(1)=e-1.

    ∴f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y-e+2=(e-1)(x-1),

    即y=(e-1)x-1.(3分)

    (2)a<ex-1-x,即a<f(x).

    令f′(x)=ex-1=0,x=0.

    ∵x>0时,f′(x)>0,x<0时,f′(x)<0.

    ∴f(x)在(-∞,0)上减,在(0,+∞)上增.

    又x0∈[−1,ln

    4

    3]时,

    ∴f(x)的最大值在区间端点处取到,

    f(−1)=e−1−1+1=

    1

    e,f(ln

    4

    3)=

    4

    3−1−ln

    4

    3,f(−1)−f(ln

    4

    3)=

    1

    e−

    4

    3+1+ln

    4

    3=

    1

    e−

    1

    3+ln

    4

    3>0,

    ∴f(−1)>f(ln

    4

    3),

    ∴f(x)在[−1,ln

    4

    3]上最大值为[1/e],

    故a的取值范围是a<

    1

    e,(8分)

    (3)由已知得x≥0时,ex-x-1-tx2≥0恒成立,

    设g(x)=ex-x-1-tx2

    ∴g′(x)=ex-1-2tx.

    由(2)知ex≥1+x,当且仅当x=0时等号成立,

    故g′(x)≥x-2tx=(1-2t)x,从而当1-2t≥0,

    即t≤

    1

    2时,g′(x)≥0(x≥0),

    ∴g(x)为增函数,又g(0)=0,

    于是当x≥0时,g(x)≥0,即f(x)≥tx2

    ∴t≤

    1

    2时符合题意.(11分)

    由ex>1+x(x≠0)可得e-x>1-x(x≠0),从而当t>

    1

    2时,g′(x)<ex-1+2t(e-x-1)=e-x(ex-1)(ex-2t),

    故当x∈(0,ln2t)时,g′(x)<0,

    ∴g(x)为减函数,又g(0)=0,

    于是当x∈(0,ln2t)时,g(x)<0,即f(x)≤tx2

    故t>

    1

    2,不符合题意.综上可得t的取值范围为(−∞,

    1

    2](14分)

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: 本题主要考查函数的单调性、极值以及函数导数的应用,难度一般,掌握运用数学知识分析问题解决问题的能力.