题文
(1)求证:当a≥1时,不等式ex-x-1≤ax2e|x|2对于n∈R恒成立.(2)对于在(0,1)中的任一个常数a,问是否存在x0>0使得ex0-x0-1≤ax02ex02成立?如果存在,求出符合条件的一个x0;否则说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)证明:(Ⅰ)在x≥0时,要使ex-x-1≤ax2e|x|2成立.只需证:ex≤a2x2ex+x+1即需证:1≤a2x2+x+1ex①
令y(x)=a2x2+x+1ex,求导数y′(x)=ax+1•ex-(x+1)ex(ex)2=ax+-xex
∴y′(x)=x(a-1ex),又a≥1,求x≥0,故y'(x)≥0
∴y(x)为增函数,故y(x)≥y(0)=1,从而①式得证
(Ⅱ)在x≤0时,要使ex-x-1≤ax22e|x|成立.
只需证:ex≤ax22e-x+x+1,即需证:1≤ax22e-2x+(x+1)e-x②
令m(x)=ax22e-2x+(x+1)e-x,求导数得m'(x)=-xe-2x[ex+a(x-1)]
而φ(x)=ex+a(x-1)在x≤0时为增函数
故φ(x)≤φ(0)=1-a≤0,从而m(x)≤0
∴m(x)在x≤0时为减函数,则m(x)≥m(0)=1,从而②式得证
由于①②讨论可知,原不等式e2-x-1≤ax22e|x|在a≥1时,恒成立…(6分)
(2)将ex0-x0-1≤a•x202ex0变形为ax202+x0ex0-1<0③
要找一个X0>0,使③式成立,只需找到函数t(x)=ax2 2+x+1ex-1的最小值,
满足t(x)min<0即可,对t(x)求导数t′(x)=x(a-1ex)
令t'(x)=0得ex=1a,则x=-lna,取X0=-lna
在0<x<-lna时,t'(x)<0,在x>-lna时,t'(x)>0t(x)在x=-lna时,取得最小值t(x0)=a2(lna)2+a(-lna+1)-1
下面只需证明:a2(lna)2-alna+a-1)<0,在0<a<1时成立即可
又令p(a)=a2(lna)2-alna+a-1,对p(a)关于a求导数
则p′(a)=12(lna)2≥0,从而p(a)为增函数
则p(a)<p(1)=0,从而a2(lna)2-alna+a-1<0得证
于是t(x)的最小值t(-lna)<0
因此可找到一个常数x0=-lna(0<a<1),使得③式成立 …(14分)
点击查看函数的奇偶性、周期性知识点讲解,巩固学习
解析
ax2e|x|2考点
据考高分专家说,试题“(1)求证:当a≥1时,不等式ex-x-.....”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|


