Question

設(shè)函數(shù)．
（1）若k=0，求f（x）的最小值；
（2）若當(dāng)x≥0時(shí)f（x）≥1，求實(shí)數(shù)k的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）將k的值代入f（x），求出f（x）的導(dǎo)函數(shù)，令導(dǎo)函數(shù)大于0求出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間，令導(dǎo)函數(shù)小于0求出函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間，求出函數(shù)的最小值．
（2）求出f（x）的導(dǎo)函數(shù)，再求出導(dǎo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，通過對(duì)k的討論，判斷出二階導(dǎo)數(shù)的符號(hào)，判斷出f（x）的導(dǎo)函數(shù)的最值，從而判斷出導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)，得到f（x）的單調(diào)性，求出f（x）的最小值，令最小值大于1，列出不等式求出k的范圍．
解答：解：（1）k=0時(shí)，f（x）=e^x-x，
f'（x）=e^x-1．
當(dāng)x∈（-∞，0）時(shí)，f'（x）＜0；當(dāng)x∈（0，+∞）時(shí)，f'（x）＞0．
所以f（x）在（-∞，0）上單調(diào)減小，在（0，+∞）上單調(diào)增加
故f（x）的最小值為f（0）=1
（2）f'（x）=e^x-kx-1，
f''（x）=e^x-k
當(dāng)k≤1時(shí)，f''（x）≥0（x≥0），
所以f'（x）在[0，+∞）上遞增，
而f'（0）=0，
所以f'（x）≥0（x≥0），
所以f（x）在[0，+∞）上遞增，
而f（0）=1，
于是當(dāng)x≥0時(shí)，f（x）≥1．
當(dāng)k＞1時(shí)，
由f''（x）=0得x=lnk
當(dāng)x∈（0，lnk）時(shí)，f''（x）＜0，所以f'（x）在（0，lnk）上遞減，
而f'（0）=0，于是當(dāng)x∈（0，lnk）時(shí)，f'（x）＜0，所以f（x）在（0，lnk）上遞減，
而f（0）=1，所以當(dāng)x∈（0，lnk）時(shí)，f（x）＜1．
綜上得k的取值范圍為（-∞，1]．
點(diǎn)評(píng)：本題考查導(dǎo)數(shù)在最大值與最小值問題中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)研究出函數(shù)的單調(diào)性，判斷出函數(shù)的最值，本題第二小題是一個(gè)恒成立的問題，恒成立的問題一般轉(zhuǎn)化最值問題來求解，本題即轉(zhuǎn)化為用單調(diào)性求函數(shù)在閉區(qū)間上的最值的問題，求出最值再判斷出參數(shù)的取值．