题文
已知函数f(x)=ex(e为自然对数的底数),g(x)=ln(f(x)+a)(a为常数),g(x)是实数集R上的奇函数.(1)求证:f(x)≥x+1(x∈R);
(2)讨论关于x的方程:lng(x)=g(x)•(x2-2ex+m)(m∈R)的根的个数;
(3)设n∈N*,证明:(1n)n+(2n)n+(3n)n+…+(nn)n<ee-1(e为自然对数的底数). 题型:未知 难度:其他题型
答案
解(1)证:令h(x)=ex-x-1,h'(x)=ex-1,令h'(x)>0⇒ex-1>0⇒x>0时f'(x)>0;x<0时,f'(x)<0.∴f(x)min=f(0)=0
∴h(x)≥h(0)=0即ex≥x+1.
(2)∵g(x)是R上的奇函数
∴g(0)=0∴g(0)=ln(e0+a)=0
∴ln(1+a)=0∴a=0故g(x)=lnex=x.
故讨论方程lnx=x•(x2-2ex+m)在x>0的根的个数.
即lnxx=x2-2ex+m在x>0的根的个数.(m∈R)
令u(x)=lnxx,v(x)=x2-2ex+m.
注意x>0,方程根的个数即交点个数.
对u(x)=lnxx,(x>0),u′(x)=1x•x-lnxx2=1-lnxx2,
令u'(x)=0,得x=e,
当x>e时,u'(x)<0;当0<x<e时,u'(x)>0.
∴u(x)极大=u(e)=1e,
当x→0+时,u(x)=lnxx→-∞;
当x→+∞时,limx→+∞u(x)=limx→+∞lnxx=0,但此时u(x)>0,此时以x轴为渐近线.
①当m-e2>1e即m>e2+1e时,方程无根;
②当m-e2=1e即m=e2+1e时,方程只有一个根.
③当m-e2<1e即m<e2+1e时,方程有两个根.
(3)由(1)知1+x≤ex(x∈R),
令x=-in, i=1,2,,n-1,
∴1-in≤e-in,于是(1-in)n≤(e-in)n=e-i,i=1,2,,n-1,
∴(1n)n+(2n)n+…+(nn)n=(1-n-1n)n+(1-n-2n)n+…+(1-1n)n+1≤e-(n-1)+e-(n-2)+…+e-1+1=1-e-(n-1)-11-e-1=1-e-n1-1e=1-1en1-1e<11-1e=ee-1.
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解析
lnxx考点
据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=ex(e为自然对数的底.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性函数的奇偶性定义:
偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
函数的周期性:
(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。
奇函数与偶函数性质:
(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。
注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
2、函数的周期性 令a , b 均不为零,若:
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a|
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a|
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a|
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
==> 函数最小正周期 T=|2a|
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
==> 函数最小正周期 T=|4a|


