题目内容
设函数f(x)=ex-ln(x+1).
(1)求函数f(x)的最小值;
(2)已知0≤x1<x2,求证:ex2-x1>ln
.
(1)求函数f(x)的最小值;
(2)已知0≤x1<x2,求证:ex2-x1>ln
| e(x2+1) |
| x1+1 |
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用
专题:计算题,证明题,导数的综合应用
分析:(1)求出函数f(x)的导数,再令h(x)=xex+ex-1,求出导数,判断单调区间,进而得到f(x)的单调区间,进而得到f(x)的最小值;
(2)由(1)得ex2-x1>ln(x2-x1+1)+1,令m(x)=ln(x2-x1+1)+1-ln
,运用对数的运算性质,化简整理,得到大于0,再由不等式的传递性,即可得证.
(2)由(1)得ex2-x1>ln(x2-x1+1)+1,令m(x)=ln(x2-x1+1)+1-ln
| e(x2+1) |
| x1+1 |
解答:
(1)解:函数f(x)=ex-ln(x+1)的导数
f′(x)=ex-
=
(x>-1),
令h(x)=xex+ex-1,h′(x)=(x+2)ex>0,
则h(x)在(-1,+∞)递增,由于h(0)=0,
当-1<x<0时,f′(x)<0,当x>0时,f′(x)>0,
则f(x)min=f(0)=e0-ln1=1;
(2)证明:由(1)得当x>0时,ex>ln(x+1)+1,
由于0≤x1<x2,
则ex2-x1>ln(x2-x1+1)+1,
则令m(x)=ln(x2-x1+1)+1-ln
=ln
=ln[1+
]>ln1=0,
即有ln(x2-x1+1)+1>ln
,
则ex2-x1>ln
.
f′(x)=ex-
| 1 |
| x+1 |
| xex+ex-1 |
| x+1 |
令h(x)=xex+ex-1,h′(x)=(x+2)ex>0,
则h(x)在(-1,+∞)递增,由于h(0)=0,
当-1<x<0时,f′(x)<0,当x>0时,f′(x)>0,
则f(x)min=f(0)=e0-ln1=1;
(2)证明:由(1)得当x>0时,ex>ln(x+1)+1,
由于0≤x1<x2,
则ex2-x1>ln(x2-x1+1)+1,
则令m(x)=ln(x2-x1+1)+1-ln
| e(x2+1) |
| x1+1 |
=ln
| (x2-x1+1)(x1+1) |
| x2+1 |
| x1(x2-x1) |
| x2+1 |
即有ln(x2-x1+1)+1>ln
| e(x2+1) |
| x1+1 |
则ex2-x1>ln
| e(x2+1) |
| x1+1 |
点评:本题考查导数的运用:求单调区间和极值、最值,考查不等式的证明,运用已知结论和不等式的传递性,考查运算能力,属于中档题.
练习册系列答案
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已知全集U=R,集合A={x|lgx≤0},B={x|2x<
},则A∩B=( )
| 3 | 2 |
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| ||
B、(0,
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C、[
| ||
D、(-∞,
|