已知函数f(x)=ex-ax-1(a>0,e为自然对数的底数).
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解题思路:(1)在定义域内解不等式f′(x)>0,f′(x)<0可得函数的单调增区间、减区间;

(2)由(1)易求最小值g(a),利用导数可求得g(a)的最大值及相应的a值;

(3)由(2)知,当a=1时,对任意实数x均有f(x)≥g(1)=0,即ex-x-1≥0,即1+x≤ex.令x=-[k/n](n∈N*,k=0,1,2,3,…,n-1),则0<1-[k/n]≤

e

-

k

n

,从而可得

(1-

k

n

)

n

≤(

e

-

k

n

)

n

=

e

-k

利用该不等式进行适当放缩可得结论;

(1)由题意a>0,f′(x)=ex-a,

由f′(x)=ex-a=0,得x=lna.

当x∈(-∞,lna)时,f′(x)<0;当x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0.

∴f(x)的单调递减区间为(-∞,lna),单调递增区间为(lna,+∞).

(2)由(1)知,当x=lna时,f(x)取得极小值,也为最小值,

其最小值为g(a)=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1.

由g′(a)=1-lna-1=-lna=0,得a=1.

∴g(a)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,

∴g(a)在a=1处取得最大值,而g(1)=0.

因此g(a)取得最大值时,a=1.

(3)证明:由(2)知,当a=1时,对任意实数x均有f(x)≥g(1)=0,即ex-x-1≥0,即1+x≤ex

令x=-[k/n](n∈N*,k=0,1,2,3,…,n-1),则0<1-[k/n]≤e-

k

n,

∴(1-

k

n)n≤(e-

k

n)n=e-k,

∴(

1

n)n+(

2

n)n+…+(

n-1

n)n+(

n

n)n≤e-(n-1)+e-(n-2)+…+e-2+e-1+1=

1-e-n

1-e-1<

1

1-e-1=

e

e-1.

点评:

本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性、最值,综合性较强,难度较高,(3)问运用最值构造不等式进行放缩是解决问题的关键.