题目内容
已知f(x)=ax-2-lnx(a∈R),当x>0时,求证f(x)-ax+ex>0.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值
专题:证明题,导数的综合应用
分析:构造g(x)=ex-2-lnx,两次对g(x)求导,再令h(x)=g′(x)=0,令x=m(0<m<1),h(x)=0,即em=
,-m=lnm,再讨论0<x<m,x>m,g(x)的单调性,得到g(x)>g(m),由基本不等式证明g(m)>0即可.
| 1 |
| m |
解答:
证明:∵f(x)=ax-2-lnx(x>0),
∴令g(x)=f(x)-ax+ex=ex-2-lnx,
∵g′(x)=ex-
,
令h(x)=g′(x),则h′(x)=ex+
>0,
∴h(x)在(0,+∞)上为增函数,
令x=m(0<m<1),h(x)=0,即em=
,-m=lnm,
当0<x<m时,h(x)<0,则g(x)在(0,m)上递减,g(x)>g(m)=em-2-lnm=
+m-2>2-2,
即g(x)>0;
当x>m时,h(x)>0,则g(x)在(m,+∞)上递增,g(x)>g(m)=
+m-2>2-2,
即g(x)>0.
故当x>0时,f(x)-ax+ex>0.
∴令g(x)=f(x)-ax+ex=ex-2-lnx,
∵g′(x)=ex-
| 1 |
| x |
令h(x)=g′(x),则h′(x)=ex+
| 1 |
| x2 |
∴h(x)在(0,+∞)上为增函数,
令x=m(0<m<1),h(x)=0,即em=
| 1 |
| m |
当0<x<m时,h(x)<0,则g(x)在(0,m)上递减,g(x)>g(m)=em-2-lnm=
| 1 |
| m |
即g(x)>0;
当x>m时,h(x)>0,则g(x)在(m,+∞)上递增,g(x)>g(m)=
| 1 |
| m |
即g(x)>0.
故当x>0时,f(x)-ax+ex>0.
点评:本题考查导数的应用:判断函数的单调性,以及构造函数的思想,考查函数的单调性和应用,属于中档题.
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