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  • 已知函數(shù)f(x)=ex-ln(x+m) (Ι)設(shè)x=0是f(x)的極值點(diǎn),求m,并討論f(x)的單調(diào)性; (Ⅱ)當(dāng)m≤2時,證明f(x)>0.

    已知函數(shù)f(x)=ex-ln(x+m)
    (Ι)設(shè)x=0是f(x)的極值點(diǎn),求m,并討論f(x)的單調(diào)性;
    (Ⅱ)當(dāng)m≤2時,證明f(x)>0.
    數(shù)學(xué)人氣:823 ℃時間:2019-08-21 10:26:41
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)∵f(x)=ex?
    1
    x+m
    ,x=0是f(x)的極值點(diǎn),∴f(0)=1?
    1
    m
    =0
    ,解得m=1.
    所以函數(shù)f(x)=ex-ln(x+1),其定義域?yàn)椋?1,+∞).
    f(x)=ex?
    1
    x+1
    ex(x+1)?1
    x+1

    設(shè)g(x)=ex(x+1)-1,則g′(x)=ex(x+1)+ex>0,所以g(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù),
    又∵g(0)=0,所以當(dāng)x>0時,g(x)>0,即f′(x)>0;當(dāng)-1<x<0時,g(x)<0,f′(x)<0.
    所以f(x)在(-1,0)上為減函數(shù);在(0,+∞)上為增函數(shù);
    (Ⅱ)證明:當(dāng)m≤2,x∈(-m,+∞)時,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需證明當(dāng)m=2時f(x)>0.
    當(dāng)m=2時,函數(shù)f(x)=ex?
    1
    x+2
    在(-2,+∞)上為增函數(shù),且f′(-1)<0,f′(0)>0.
    故f′(x)=0在(-2,+∞)上有唯一實(shí)數(shù)根x0,且x0∈(-1,0).
    當(dāng)x∈(-2,x0)時,f′(x)<0,當(dāng)x∈(x0,+∞)時,f′(x)>0,
    從而當(dāng)x=x0時,f(x)取得最小值.
    由f′(x0)=0,得ex0
    1
    x0+2
    ,ln(x0+2)=-x0
    故f(x)≥f(x0)=
    1
    x0+2
    +x0
    =
    (x0+1)2
    x0+2
    >0.
    綜上,當(dāng)m≤2時,f(x)>0.
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