22.(本小题满分 13 分)
已知函数 $f(x)=e^{x}-a x$ ,其中 $a>0$ .
(I)若对一切 $x \in R, f(x) \geq 1$ 恒成立,求 $\boldsymbol{a}$ 的取值集合;
(II)在函数 $f(x)$ 的图象上取定两点 $A\left(x_{1}, f\left(x_{1}\right)\right), B\left(x_{2}, f\left(x_{2}\right)\right)\left(x_{1}
(本小题满分 13 分) 已知函数 f(x)=e^ x -…——2012 高考数学第 22 题答案解析
2012_退役省自主命题 (2012·文)
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【解析】①$f^{\prime}(x)=e^{x}-a$ ,令 $f^{\prime}(x)=0$ 得 $x=\ln a$ ,
当 $x<\ln a$ 时,$f^{\prime}(x)<0, ~ f(x)$ 单调迷减;当 $x>\ln a$ 时,$f^{\prime}(x)>0, f(x)$ 单调迷增。
故当 $x=\ln a$ 时,$f(x)$ 取最小值 $f(\ln a)=a-a \ln a$ .
于是对一切 $x \in R, \quad f(x) \geq 1$ 恒成立,当且仅当 $a-a \ln a \geq 1$
令 $g(t)=t-t \ln t$ ,则 $g^{\prime}(t)=-\ln t$ .
当 $0
综上所述,$a$ 的取值集合为 $\{1\}$ .
(II)由题意知,$k=\frac{f\left(x_{2}\right)-f\left(x_{1}\right)}{x_{2}-x_{1}}=\frac{e^{x_{2}}-e^{x_{i}}}{x_{2}-x_{1}}-a$ .
令 $\varphi(x)=f^{\prime}(x)-k=e^{x}-\frac{e^{x_{2}}-e^{x_{i}}}{x_{2}-x_{1}}$ ,则 $\varphi\left(x_{1}\right)=-\frac{e^{x_{i}}}{x_{2}-x_{1}}\left[e^{x_{2}-x_{1}}-\left(x_{2}-x_{1}\right)-1\right]$ ,
$\varphi\left(x_{2}\right)=\frac{e^{x_{2}}}{x_{2}-x_{1}}\left[e^{x_{1}-x_{2}}-\left(x_{1}-x_{2}\right)-1\right]$.
令 $F(t)=e^{t}-t-1$ ,则 $F^{\prime}(t)=e^{t}-1$ .
当 $t<0$ 时,$F^{\prime}(t)<0, F(t)$ 单调速减;当 $t>0$ 时,$F^{\prime}(t)>0, F(t)$ 单调递增,故当 $t \neq 0$ 徐
$F(t)>F(0)=0$ 即 $e^{t}-t-1>0$ .
从而 $e^{x_{2}-x_{1}}-\left(x_{2}-x_{1}\right)-1>0, e^{x_{1}-x_{2}}-\left(x_{1}-x_{2}\right)-1>0$ ,又 $\frac{e^{x_{1}}}{x_{2}-x_{1}}>0, \frac{e^{x_{2}}}{x_{2}-x_{1}}>0$ ,所
$\varphi\left(x_{1}\right)<0, \varphi\left(x_{2}\right)>0$ .因为函数 $y=\varphi(x)$ 在区间 $\left[x_{1}, x_{2}\right]$ 上的图象是连续不断的一条曲经
所以存在 $x_{0} \in\left(x_{1}, x_{2}\right)$ ,使得 $\varphi\left(x_{0}\right)=0$ ,即 $f^{\prime}\left(x_{0}\right)=k$ 成立。
【考点定位】导数的综合应用。