
母題突破1 導(dǎo)數(shù)與不等式的證明
母題 已知函數(shù)f(x)=ex-x2.
(1)求曲線f(x)在x=1處的切線方程;
(2)求證:當(dāng)x>0時(shí),eq \f(ex+?2-e?x-1,x)≥ln x+1.
思路分析
?求切線方程
↓
?f?x?≥?e-2?x+1
↓
?ex-x2-?e-2?x-1≥0
↓
?ex+?2-e?x-1≥x2
↓
?eq \f(ex+?2-e?x-1,x)≥x≥ln x+1
(1)解 f′(x)=ex-2x,f′(1)=e-2,
又f(1)=e-1.
∴切線方程為y-(e-1)=(e-2)(x-1),
即y=(e-2)x+1.
(2)證明 令φ(x)=f(x)-[(e-2)x+1]
=ex-x2-(e-2)x-1(x>0),
φ′(x)=ex-2x-(e-2),
令t(x)=φ′(x)=ex-2x-(e-2),
t′(x)=ex-2,
當(dāng)x∈(0,ln 2)時(shí),t′(x)0,
∴φ′(x)在(0,ln 2)上單調(diào)遞減,
在(ln 2,+∞)上單調(diào)遞增,
又φ′(0)=3-e>0,φ′(1)=0,
∴φ′(ln 2)0,x∈(x0,1)時(shí),φ′(x)0),
∴h′(x)=1-eq \f(1,x)=eq \f(x-1,x),
h(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
∴h(x)min=h(1)=0,
∴h(x)≥0,即x≥ln x+1,
則原不等式成立.
[子題1] 已知函數(shù)f(x)=ex-ax-a,當(dāng)a=1時(shí),令g(x)=eq \f(x2,2f?x?).求證:當(dāng)x>0時(shí),g(x)0,
∴φ′(x)=ex-1>0,
∴φ(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
∴φ(x)>φ(0)=0,
即ex-x-1>0.
要證g(x)0,
∴h(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,
∴h(x)>h(0)=0,
∴ex-x-1-eq \f(x2,2)>0,即證原不等式成立.
方法二 即證eq \f(x2,2)+x+1
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