已知函式fxexe271828是自然對數的底數

2021-03-19 18:20:01 字數 3061 閱讀 1347

1樓:s搝挵

(ⅰ)解:設切線方程為y=kx,切點為(x0,y0),則

kx=e

xk=e

x∴x0=1,k=e,

∴函式y=f(x)的圖象過原點的切線方程為y=ex;

(ⅱ)解:當x>0,m>0時,令f(x)=mx2,化為m=exx

,令h(x)=exx

(x>0),則h′(x)=e

x(x?2)x,

則x∈(0,2)時,h′(x)<0,h(x)單調遞減;x∈(2,+∞)時,h′(x)>0,h(x)單調遞增.

∴當x=2時,h(x)取得極小值即最小值,h(2)=e4.

∴當m∈(0,e

4)時,曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m>0)公共點的個數為0;

當m=e

4時,曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m>0)公共點的個數為1;

當m>e

4時,曲線y=f (x) 與曲線y=mx2(m>0)公共點個數為2.

(ⅲ)證明:f(a)+f(b)

2>f(b)?f(a)

b?a=(b?a+2)+(b?a?2)e

b?a2(b?a)ea

,令g(x)=x+2+(x-2)ex(x>0),則g′(x)=1+(x-1)ex.

g′′(x)=xex>0,∴g′(x)在(0,+∞)上單調遞增,且g′(0)=0,

∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上單調遞增,

而g(0)=0,∴在(0,+∞)上,有g(x)>g(0)=0.

∵當x>0時,g(x)=x+2+(x-2)?ex>0,且a<b,

∴(b?a+2)+(b?a?2)e

b?a

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(ⅰ)f′(x)=1 x

-lnx-k ex

,依題意,∵曲線y=f(x) 在點(1,f(1))處的切線與x軸平行,

∴f′(1)=1-k e

=0,∴k=1為所求.

(ⅱ)k=1時,f′(x)=1 x

-lnx-1 ex

(x>0)

記h(x)=1 x

-lnx-1,函式只有一個零點1,且當x>1時,h(x)<0,當0<x<1時,h(x)>0,

∴當x>1時,f′(x)<0,∴原函式在(1,+∞)上為減函式;當0<x<1時,f′(x)>0,

∴原函式在(0,1)上為增函式.

∴函式f(x)的增區間為(0,1),減區間為(1,+∞).

(ⅲ)證明:g(x)=(x2 +x)f′(x)=1+x ex

(1-xlnx-x),先研究1-xlnx-x,再研究1+x ex

.①記r(x)=1-xlnx-x,x>0,∴r′(x)=-lnx-2,令r′(x)=0,得x=e-2 ,

當x∈(0,e-2 )時,r′(x)>0,r(x)單增;

當x∈(e-2 ,+∞)時,r′(x)<0,r(x)單減.

∴r(x)max =r(e-2 )=1+e-2 ,即1-xlnx-x≤1+e-2 .

②記s(x)=1+x ex

,x>0,

∴s′(x)=-x ex

<0,∴s(x)在(0,+∞)單減,

∴s(x)<s(0)=1,即1+x ex

<1.綜①、②知,g(x))=1+x ex

(1-xlnx-x)≤(1+x ex

)(1+e-2 )<1+e-2 .

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