解答题设函数f(x)=,x≠0.(1)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;(2)

发布时间:2020-07-09 09:52:56

解答题设函数f(x)=,x≠0.
(1)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(2)证明:对任意正数a,存在正数x,使不等式|f(x)-1|<a成立.

网友回答

解:(1)f′(x)==,-----------------(2分)
令h(x)=(x-1)ex+1,则h′(x)=ex+ex(x-1)=xex,
当x>0时,h′(x)=xex>0,∴h(x)是上的增函数,
∴h(x)>h(0)=0
故f′(x)=>0,即函数f(x)是(0,+∞)上的增函数.-----------------(6分)
(2)|f(x)-1|=||,
当x>0时,令g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1>0-----------------(8分)
故g(x)>g(0)=0,∴|f(x)-1|=,
原不等式化为<a,即ex-(1+a)x-1<0,-----------------(10分)
令?(x)=ex-(1+a)x-1,则?′(x)=ex-(1+a),
由?(x)=0得:ex=1+a,解得x=ln(1+a),
当0<x<ln(1+a)时,?′(x)<0;当x>ln(1+a)时,?′(x)>0.
故当x=ln(1+a)时,?(x)取最小值?[ln(1+a)]=a-(1+a)ln(1+a),-----------------(12分)
令s(a)=-ln(1+a),a>0则s′(a)=<0.
故s(a)<a(0)=0,即?[ln(1+a)]=a-(1+a)ln(1+a)<0.
因此,存在正数x=ln(1+a),使原不等式成立.----------------(14分)解析分析:(1)利用导数的办法,通过导数大于或小于0判断函数的单调性.(2)先将|f(x)-1|化为|f(x)-1|=,从而原不等式化为<a,即ex-(1+a)x-1<0.令?(x)=ex-(1+a)x-1,利用导数研究它的单调性和最值,最后得到存在正数x=ln(1+a),使原不等式成立.点评:本题主要考查了函数单调性的判断方法、导数在最大值、最小值问题中的应用.利用导数判断函数的单调性常用的方法.
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