题目内容
【题目】已知函数
.
(1)若对任意的
,都有
恒成立,求
的最小值;
(2)设
,若
为曲线
上的两个不同的点,满足
,且
,使得曲线
在点
处的切线与直线
平行,求证:
.
【答案】(1)1;(2)证明见解析
【解析】
(1) 对任意的x∈[0,+∞),都有f(x)≥g(x)恒成立aln(x+1)﹣x
.
令h(x)=aln(x+1)﹣x
(x≥0).利用导数的运算法则可得h′(x)
.
分类讨论:当a≥1时,当a<1时,只要验证最小值是否大于0即可得出.
(2)p(x)=f(x﹣1)=alnx,kAB
.利用导数的运算法则可得
.由于曲线y=f(x)在x3处的切线与直线AB平行,可得
.利用p′(x)在定义域内单调性质要证:x3
.即证明
.即证明
.变形可得
,令
,则t>1.要证明的不等式等价于
(t+1)lnt>2(t﹣1).构造函数q(t)=(t+1)lnt﹣2(t﹣1),(t>1).利用导数研究其单调性即可证明.
(1)
恒成立
恒成立,
令
,
则
,
(i)若
,则
恒成立,
函数
在
为单调递增函数,
恒成立,又
,
符合条件.
(ii)若
,由
,可得
,
解得
和
(舍去),
当
时,
;
当
时,
;
∴
,这与h(x)≥0相矛盾,应舍去.
综上,
,
的最小值为1.
(2)
,
,
又
,
,
,
由
,易知其在定义域内为单调递减函数,
欲证
证明
,
即
,
变形可得:
,
令
,原不等式等价于
,
等价于
,
构造函数
,
则
,
令
,
当
时,
,
在
上为单调递增函数,
,
在
上为单调递增函数,
![]()
在
上恒成立,
成立,
得证.
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