题目内容
【题目】已知函数f(x)=emx﹣lnx﹣2.
(1)若m=1,证明:存在唯一实数t∈( ,1),使得f′(t)=0;
(2)求证:存在0<m<1,使得f(x)>0.
【答案】
(1)证明:m=1时,f(x)=ex﹣lnx﹣2,f′(x)=ex﹣ ,x>0.
显然f′(x)在(0,+∞)上单调递增,又f′( )<0,f′(1)>0,
故存在唯一实数t∈( ,1),使得f′(t)=0
(2)证明:f′(x)=memx﹣ =m(emx﹣ ),
由0<m<1得f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
由(1).得mx0=t时,f′(x0)=0,
所以f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
即f(x)的最小值为f(x0)=f( )=et﹣lnt+lnm﹣2,
∵et﹣ =0,∴et= ,t=﹣lnt.
于是f(x0)=f( )= +t+lnm﹣2,所以当lnm>2﹣( +t)时,f(x)>0.
取k=2﹣( +t)<0,故m∈(ek,1)时成立
【解析】(1)m=1时,化简函数f(x)=ex﹣lnx﹣2,求出函数的导数,判断函数的单调性,通过f′( )<0,f′(1)>0,利用零点判定定理证明即可.(2)求出f′(x)=memx﹣ =m(emx﹣ ),利用由0<m<1得f′(x)在(0,+∞)上单调递增,由(1)得mx0=t时,f′(x0)=0,求出函数单调性以及最值,然后证明即可.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值才能正确解答此题.