已知f(x)=x-lnx,g(x)=ex-x.

已知f(x)=x-lnx,g(x)=ex-x.
(Ⅰ)求f(x)的最小值;
(Ⅱ)若存在x∈(0,+∞),使不等式[2x-mg(x)
rpbe 1年前 已收到1个回答 举报

蓝色冰激淋 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由已知得f(x)=1-
1/x],且f(x)的定义域为(0,+∞),由此利用导数性质能求出f(x)有最小值.
(Ⅱ)由已知得2x-m>xg(x),g(x)=ex-x>0,2x-m>xex-x2,m<x2+2x-xex,令h(x)=x2+2x-xex,x>0,由此利用导数性质能求出m的取值范围.
(Ⅲ)|lnx-ex|=ex-lnx=f(x)+g(x),当x>0时,g′(x)=ex-1>0,由此利用导数性质能证明|lnx-ex|>2.

(Ⅰ)∵f′(x)=1-
1/x],且f(x)的定义域为(0,+∞),…(1分)
∴由f′(x)=1-
1
x=
x-1
x>0,得x>1,
由f′(x)=1-
1
x=[x-1/x]<0,得0<x<1,
∴f(x)在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,…(3分)
∴当x=1时,f(x)有最小值f(1)=1.…(4分)
(Ⅱ)∵[2x-m
g(x)>x,∴2x-m>xg(x),g(x)=ex-x>0,
∴2x-m>xex-x2,∴m<x2+2x-xex,…(5分)
令h(x)=x2+2x-xex,x>0,
则h′(x)=2x+2-ex-xex=x(2-ex)+(2-ex)=-(x+1)(ex-2),
∴当x>ln2时,h′(x)0,
∴h(x)max=h(ln2)=ln22,…(7分)
要想存在正数x,使m<h(x),则有m<h(x)max=ln22.
∴所求的m的取值范围是m<ln22.…(8分)
(Ⅲ)证明:|lnx-ex|=ex-lnx=f(x)+g(x),…(10分)
当x>0时,g′(x)=ex-1>0,因此g(x)在(0,+∞)上为增函数
∴g(x)>g(0),…(11分)
由(Ⅰ)知,f(x)≥1,
∴f(x)+g(x)>1+1=2,
即|lnx-ex|>2.…(12分)

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: 本题重点考查利用导数研究函数的性质,利用函数的性质解决不等式、方程问题.重点考查学生的代数推理论证能力.解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用

1年前

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