已知函数f(x)=ax+ln x,函数g(x)的导数g′(x)=ex,且g(0)g′(1)=e,e为自然对数的底数. (1)求f(x)的极值. (2)是否?埚x∈(0,+∞),使得不等式g(x)< 成立?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由. (3)当a=0时,对于?坌x∈(0,+∞),求证:f(x)
网友回答
正解 (1)当a≥0时,函数f(x)没有极值;当a<0时,函数f(x)存在极大值,且当x=- 时,f极大(x)= f(- )=ln(- )-1.
(2)∵g′(x)=ex,∴g(x)=ex+c.
∵ g(0)g′(1)=e,∴(1+c)e=e,解得c=0,于是可知g(x)=ex.
∵?埚x∈(0,+∞),使得不等式g(x)< 成立,∴?埚x∈(0,+∞),使得m<x-ex +3成立.
令h(x)= x-ex +3,则原问题转化为m<hmax(x).
由h(x)= x-ex +3,x∈(0,+∞),可知h′(x)= 1-ex( + ).
当x∈(0,+∞)时,∵ex>1, + ≥2· = ,∴ex( + )>1.∴h′(x)<0,从而可知函数h(x)在(0,+∞)上为减函数.∴h(x)<h(0)=3.
故满足条件的m存在,且m的取值范围是m<3.
(3)(证明过程省略)
小结 不等式恒成立与不等式能成立问题的常见转化策略如下:
①a> f(x)恒成立?圳a> f max(x),a< f(x)恒成立?圳a< f min(x);
②f(x)>g(x)+k恒成立?圳k<[ f(x)-g(x)]min;
③f(x)>g(x)恒成立?圳f min(x)>g max(x);
④a> f(x)能成立?圳a>f min(x),a< f(x)能成立?圳a< f max(x).
易错点3:混淆“ f(x)在区间D上是增(或减)函数”与“f(x)的增(或减)区间是D”
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