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.