已知曲线f(x)=aex﹣x+b在x=1处的切线方程为y=(e﹣1)x﹣1
(Ⅰ)求f(x)的极值;
(Ⅱ)证明:x>0时,<exlnx+2(e为自然对数的底数)
已知曲线f(x)=aex﹣x+b在x=1处的切线方程为y=(e﹣1)x﹣1
(Ⅰ)求f(x)的极值;
(Ⅱ)证明:x>0时,<exlnx+2(e为自然对数的底数)
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,计算f(1),f′(1),求出切线方程,根据系数对应相等,求出a,b的值,从而求出函数的极值即可;
(Ⅱ)问题等价于xln x>xe﹣x﹣,分别令g(x)=xlnx,h(x)=xe﹣x﹣
,根据函数的单调性证明即可.
【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=aex﹣1,f(1)=ae﹣1+b,f′(1)=ae﹣1,
故切线方程是:y﹣ae+1﹣b=(ae﹣1)(x﹣1),
即y=(ae﹣1)+b=(e﹣1)x﹣1,
故a=1,b=﹣1,
故f(x)=ex﹣x﹣1,f′(x)=ex﹣1,
令f′(x)>0,解得:x>0,令f′(x)<0,解得:x<0,
故f(x)在(﹣∞,0)递减,在(0,+∞)递增,
故f(x)极小值=f(0)=0;
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)f(x﹣1)+x=ex﹣1,
故问题等价于xln x>xe﹣x﹣
设函数g(x)=xln x,
则g′(x)=1+ln x,
所以当x∈(0,)时,g′(x)<0;
当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.
故g(x)在(0,)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,
从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣
,
设函数h(x)=xe﹣x﹣,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).
所以当x∈(0,1)时,h′(x)>0;
当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0.
故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=﹣;
因为gmin(x)=h(1)=hmax(x),
所以当x>0时,g(x)>h(x),
故x>0时,<exlnx+2.