已知函数f(x)=ex﹣x2﹣ax. (1)若曲线y=f(x)在点x=0处的切线斜率

已知函数fx=exx2ax

1)若曲线y=fx)在点x=0处的切线斜率为1,求函数fx)在[01]上的最值;

2)令gx=fx+x2a2),若x≥0时,gx≥0恒成立,求实数a的取值范围;

3)当a=0x0时,证明fx)﹣ex≥xlnxx2x+1

答案

解:(1∵f′x=ex2xa∴f′0=1a=1∴a=0

∴f′x=ex2x,记hx=ex2x∴h′x=ex2,令h′x=0x=ln2

0xln2时,h′x)<0hx)单减;当ln2x1时,h′x)>0hx)单增,

∴hxmin=hln2=22ln20

f′x)>0恒成立,所以fx)在[01]上单调递增,

∴fxmin=f0=1fxmax=f1=e1

2∵gx=exx+a2∴g′x=exxa

mx=exxa∴m′x=ex1

x≥0时,m′x≥0∴mx)在[0+∞)上单增,∴mxmin=m0=1a

i)当1a≥0a≤1时,mx≥0恒成立,即g′x≥0∴gx)在[0+∞)上单增,

∴gxmin=g0=1≥0,解得﹣≤a≤,所以﹣≤a≤1

ii)当1a0a1时,∵mx)在[0+∞)上单增,且m0=1a0

1ae22时,mlna+2))=2ln2+a)>0

∴∃x00lna+2)),使mx0=0,即e=x0+a

x∈0x0)时,mx)<0,即g′x)<0gx)单减;

x∈x0lna+2))时,mx)>0,即g′x)>0gx)单增.

∴gxmin=gx0=ex0+a2=ee=e1e≥0

∴e≤2可得0x0≤ln2,由e=x0+a

∴a=ex0

tx=exxx∈0ln2]

∴t′x=ex10∴tx)在(0ln2]上单调递增,

∴tx≤tln2=22ln2∴1a≤22ln2

综上,a∈[2ln2]

3)证明:fx)﹣ex≥xlnxx2x+1等价于exx2ex≥xlnxx2x+1

exex≥xlnxx+1

∵x0等价于lnxe+1≥0

hx=lnxe+1

h′x=

∵x0∴ex10

0x1时,h′x)<0hx)单减;

x1时,h′x)>0hx)单增.

∴hx)在x=1处有极小值,即最小值,

∴hx≥h1=e1e+1=0

∴a=0x0时,不等式fx)﹣ex≥xlnxx2x+1成立.

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