解答题已知a∈R,函数,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数的底数).
(1)讨论函数f(x)在(0,e]上的单调性;
(2)是否存在实数x0∈(0,+∞),使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直?若存在,求出x0的值;若不存在,请说明理由.
(3)若实数m,n满足m>0,n>0,求证:nnem≥mnen.
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解:(1)∵,∴x∈(0,+∞),=.
若a≤0,,则f′(x)>0,f(x)在(0,e]上单调递增;
若0<a<e,当x∈(0,a)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,
当x∈(a,e]时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(a,e]上单调递增,
若a≥e,则f′(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减.
(2)解:∵g(x)=(lnx-1)ex+x,x∈(0,+∞),
g′(x)=(lnx-1)′ex+(lnx-1)(ex)′+1
=
=()ex+1,
由(1)易知,当a=1时,f(x)=在(0,+∞)上的最小值:f(x)min=f(1)=0,
即x0∈(0,+∞)时,.
又,∴1>0.
曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直等价于方程g′(0)=0有实数解.
而g′(x0)>0,即方程g′(x0)=0无实数解.故不存在.
(3)证明:由(2)知,
令x=,得,
∴ln,
∴,
∴,
∴nnem≥mnen.解析分析:(1)由,知=.由此进行分类讨论,能得到函数f(x)在(0,e]上的单调性.(2)由g(x)=(lnx-1)ex+x,x∈(0,+∞),g′(x)=(lnx-1)′ex+(lnx-1)(ex)′+1=()ex+1,由(1)知,当a=1时,f(x)=在(0,+∞)上的最小值:f(x)min=f(1)=0,由此能导出不存在实数x0∈(0,+∞),使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.(3)由(2)知,令x=,得,由此能够证明nnem≥mnen.点评:本题考查函数单调性的判断,考查实数是否存在的判断,考查不等式的证明,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.