21.(本小题满分 14 分)
已知函数 $f(x)=\mathrm{e}^{x}, x \in \boldsymbol{R}$.
(I)求 $f(x)$ 的反函数的图象上图象上点 $(1,0)$ 处的切线方程;
(II)证明:曲线 $\mathrm{y}=\mathrm{f}$( x )与曲线 $y=\frac{1}{2} x^{2}+x+1$ 有唯一公共点.
(III)设 $\mathrm{a}<\mathrm{b}$,比较 $f\left(\frac{a+b}{2}\right)$ 与 $\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$ 的大小,并说明理由。
(I) $\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 的反函数 $g(x)=\ln x$,则 $\mathrm{y}=\mathrm{g}(\mathrm{x})$ 过点 $(1,0)$ 的切线斜率 $\mathrm{k}=\mathrm{g}^{\prime}(1)$. $\mathrm{g}^{\prime}(\mathrm{x})=\frac{1}{\mathrm{x}} \Rightarrow k=\mathrm{g}^{\prime}(1)=1$.过点 $(1,0)$ 的切线方程为:$y=x^{-} 1$ (II)曲线 $y=e^{x}$ 与曲线 $y=\frac{1}{2} x^{2}+x+1$ 公共点个数等于函数 $\varphi(x)=e^{x}-\frac{1}{2} x^{2}-x-1$ 零点的个数。 $\because \varphi(0)=1-1=0, \therefore \varphi(x)$ 存在零点 $x=0$,又.$\varphi^{\prime}(x)=e^{x}-x-1$,令 $\mathrm{h}(x)=\varphi^{\prime}(x)$, 可求得 $\mathrm{h}(x)=\varphi^{\prime}(x)$ 在 $\mathrm{x}=0$ 处有唯一的极小值 0,即 $\varphi^{\prime}(x) \geq 0$