已知函数f(x)=x-1ex的定义域是(0,+∞).

已知函数f(x)=x-1ex的定义域是(0,+∞).
(1)求函数f(x)在[m,m+1](m>0)上的最小值;
(2)∀x∈(0,+∞),不等式xf(x)>-x2+λx-1恒成立,求实数λ的取值范围.
chris30 1年前 已收到1个回答 举报

hanfeng806 幼苗

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解题思路:(1)先求导函数,根据函数的定义域,可知当x∈(0,1)时,f(x)在(0,1]上递减;当x∈(1,+∞)时,f(x)在[1,+∞)上递增.从而可确定函数f(x)在[m,m+1](m>0)上的最小值;
(2)利用分离参数法,问题可转化为∀x>0,λ<
ex
x
+x+
1
x
恒成立.由于∀x>0,
ex
x
≥e
,当且仅当x=1时取等号,∀x>0,x+
1
x
≥2
,当且仅当x=1时取等号,从而可知当x=1时,有(
ex
x
+x+
1
x
)min=e+2
,故可求实数λ的取值范围.

(1)f(x)=
ex
x,∴f′(x)=
ex(x−1)
x2.
当x∈(0,1)时,∴f(x)在(0,1]上递减;
当x∈(1,+∞)时,∴f(x)在[1,+∞)上递增.
∴当m≥1时,f(x)在[m,m+1]上递增,f(x)min=f(m)=
em
m;
当0<m<1时,f(x)在[m,1]上递减,在[1,m+1]上递增,f(x)min=f(1)=e.
∴f(x)min=


em
m,m≥1
e,0<m<1.
(2)∀x>0,ex>-x2+λx-1恒成立,即λ<
ex
x+x+
1
x恒成立.
由(1)可知,∀x>0,
ex
x≥e,当且仅当x=1时取等号,
又∀x>0,x+
1
x≥2,当且仅当x=1时取等号,
∴当且仅当x=1时,有(
ex
x+x+
1
x)min=e+2.
∴λ<e+2.

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

考点点评: 本题以函数为载体,考查利用导数求单调性,考查函数的最值,考查基本不等式的运用,考查恒成立问题的处理.

1年前

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