已知函数g(x)=ex-1-ax,a∈R,e是自然对数的底数.

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  • 解题思路:(1)当a=1时代入到g(x)的解析式中,求导,分别令导函数大于0和小于0,求出单调区间;

    (2)对f(x)求导,得到

    f′(x)=

    e

    x

    −a−x−

    x

    2

    2

    ,再次求导,得到f″(x)=ex-1-x,由(1)知,当x≥0时,f″(x)≥0,从而得到f′(x)在[0,+∞)上为单增函数,亦有f′(x)min=f′(0)=1-a,然后只需分成1-a≥0和1-a<0两种情况讨论分析即可.

    (1)当a=1时,g(x)=ex-1-x,则g′(x)=ex-1,

    令g′(x)>0,即ex-1>0,x>0;令g′(x)<0,即ex-1<0,x<0,

    ∴g(x)的单调増区间是(0,+∞),g(x)的单调减区间是(-∞,0).

    (2)由题可得,f(x)=ex−1−ax−

    x2

    2−

    x3

    6,则当x≥0时,ex−1−ax−

    x2

    2−

    x3

    6≥0恒成立,

    f′(x)=ex−a−x−

    x2

    2,f″(x)=ex-1-x,

    由(1)知,f″(x)在[0,+∞)上为单增函数,且f″(x)=0,

    得,当x≥0时,f″(x)≥0,即f′(x)在[0,+∞)上为单增函数,

    ∴f′(x)min=f′(0)=1-a,

    ①当1-a≥0时,f′(x)≥1-a≥0,从而f(x)在[0,+∞)上为单增函数,又f(0)=0,即当x≥0时,f(x)≥0恒成立,满足题意;

    ②当1-a<0时,f′(x)min<0,结合着f′(x)的性质,即f′(x)在[0,+∞)上为单增函数及当x→+∞时,f′(x)→+∞,可知,

    必存在一个x0>0,且f(x0)=0,则当0<x<x0时,f′(x)<0,即当0<x<x0时,f(x)为单减函数,即f(x)<f(0)=0,显然,不合题意.

    综上所述,a≤1.

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题第二问的求解中,需要对导函数再次求导来解决问题.学生在处理时,需要很清楚的把握原函数和导函数的关系,由导函数的符号转化为原函数的单调性,一层一层剖析转化,最终达到题目中的要求,即“当x≥0时,f(x)≥0恒成立”.