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设函数f(x)=ex-ln(x+1).(Ⅰ)求函数f(x)的最小值;(Ⅱ)已知0≤x1<x2.求证:ex2?x1>lne(x2+1

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解决时间 2021-02-24 08:32
  • 提问者网友:你给我的爱
  • 2021-02-24 05:34
设函数f(x)=ex-ln(x+1).(Ⅰ)求函数f(x)的最小值;(Ⅱ)已知0≤x1<x2.求证:ex2?x1>lne(x2+1)x1+1;(Ⅲ)设g(x)=ex-xx+1lnx-f(x),证明:对任意的正实数a,总能找到实数m(a),使g[m(a)]<a成立.注:e为自然对数的底数.
最佳答案
  • 五星知识达人网友:白昼之月
  • 2021-02-24 06:04
(Ⅰ)f′(x)=ex?
1
x+1 ;
∴-1<x<0时,
1
e <ex<1,
1
x+1 >1,∴f′(x)<0;
x>0时,ex>1,0<
1
x+1 <1,∴f′(x)>0,∴x=0时,f(x)取到最小值1.
(Ⅱ)由题意知:x2-x1>0;
∴f(x2-x1)>f(0),即e(x2?x1)?ln(x2?x1+1)>1,即e(x2?x1)>lne(x2?x1+1);
∴要使:e(x2?x1)>ln
e(x2+1)
x1+1 ,我们来证lne(x2?x1+1)>ln
e(x2+1)
x1+1 ;即证x2?x1+1>
x2+1
x1+1 ;
∵x2?x1+1?
x2+1
x1+1 =
x1(x2?x1)
x1+1 >0;
∴ex2?x1>ln
e(x2+1)
x1+1 .
(Ⅲ)∵g(x)=
lnx
x+1 +ln(1+
1
x );
令x=2n,则g(2n)=
ln2n
2n+1 +ln(1+
1
2n ),(n∈N*);
要使:g(2n)<a,只要
ln2n
2n <
a
2 ,且ln(1+
1
2n )<
a
2 ;
由ln(1+
1
2n )<
a
2 ,解得n>?log2(e
a
2 ?1);
又当n>1时,
ln2n
2n+1 =
nln2
(1+1)n+1 <
2nln2
n(n?1) =
2ln2
n?1 ;
故只需
2ln2
n?1 <
a
2 ,即n>
4ln2
a +1;
设n0=max2,?log2(e
a
2 ?1),
4ln2
a +1;
只需取m(a)=2n0+1时,g(m(a))<a.
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  • 1楼网友:低音帝王
  • 2021-02-24 07:33
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