已知函式.(1)若函式,求的極值;(2)*:.(參考資料: )
問題詳情:
已知函式.
(1)若函式,求的極值;
(2)*:.
(參考資料: )
【回答】
【詳解】(1),,當,,
當,,在上遞增,在上遞減,在取得極大值,極大值為,無極大值.
(2)要*f(x)+1<ex﹣x2.
即*ex﹣x2﹣xlnx﹣1>0,
先*lnx≤x﹣1,取h(x)=lnx﹣x+1,則h′(x)=,
易知h(x)在(0,1)遞增,在(1,+∞)遞減,
故h(x)≤h(1)=0,即lnx≤x﹣1,若且唯若x=1時取“=”,
故xlnx≤x(x﹣1),ex﹣x2﹣xlnx≥ex﹣2x2+x﹣1,
故只需*當x>0時,ex﹣2x2+x﹣1>0恆成立,
令k(x)=ex﹣2x2+x﹣1,(x≥0),則k′(x)=ex﹣4x+1,
令F(x)=k′(x),則F′(x)=ex﹣4,令F′(x)=0,解得:x=2ln2,
∵F′(x)遞增,故x∈(0,2ln2]時,F′(x)≤0,F(x)遞減,即k′(x)遞減,
x∈(2ln2,+∞)時,F′(x)>0,F(x)遞增,即k′(x)遞增,
且k′(2ln2)=5﹣8ln2<0,k′(0)=2>0,k′(2)=e2﹣8+1>0,
由零點存在定理,可知∃x1∈(0,2ln2),∃x2∈(2ln2,2),使得k′(x1)=k′(x2)=0,
故0<x<x1或x>x2時,k′(x)>0,k(x)遞增,當x1<x<x2時,k′(x)<0,k(x)遞減,故k(x)的最小值是k(0)=0或k(x2),由k′(x2)=0,得=4x2﹣1,
k(x2)=﹣2+x2﹣1=﹣(x2﹣2)(2x2﹣1),∵x2∈(2ln2,2),∴k(x2)>0,
故x>0時,k(x)>0,原不等式成立.
【點睛】本題考查了函式的單調*,極值問題,考查導數的應用以及不等式的*,考查轉化思想,屬於中檔題.
知識點:導數及其應用
題型:解答題
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