题目内容

5.已知k∈Z,关于x的不等式k(x+1)>$\frac{2x}{e^x}$在(0,+∞)上恒成立,则k的最小值为(  )
A.0B.1C.2D.3

分析 问题转化为k>$\frac{2x}{x+1}$•e-x对x>0恒成立,令f(x)=e-x•$\frac{2x}{x+1}$,(x>0),根据函数的单调性求出f(x)的最大值,求出k的最小值即可.

解答 解:k(x+1)>$\frac{2x}{e^x}$在(0,+∞)上恒成立,
即k>$\frac{2x}{x+1}$•e-x对x>0恒成立,
令f(x)=e-x•$\frac{2x}{x+1}$,(x>0),
f′(x)=$\frac{-2{(x}^{2}+x-1)}{{{e}^{x}(x+1)}^{2}}$,
∴f′(x)>0?x2+x-1<0
⇒0<x<$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,f′(x)<0?x>$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,
则f(x)max=f($\frac{\sqrt{5}-1}{2}$)=$\frac{3-\sqrt{5}}{{e}^{\frac{\sqrt{5}-1}{2}}}$,
而0<$\frac{3-\sqrt{5}}{{e}^{\frac{\sqrt{5}-1}{2}}}$<$\frac{1}{\sqrt{e}}$,
又k∈Z,故k的最小值是1,
故选:B.

点评 本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及函数恒成立问题,是一道中档题.

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