设f(x)=ex-1.当a>ln2-1且x>0时,证明:f(x)>x2-2ax.
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/01 06:23:48
设f(x)=ex-1.当a>ln2-1且x>0时,证明:f(x)>x2-2ax.
证明:欲证f(x)>x2-2ax,即ex-1>x2-2ax,
即证ex-x2+2ax-1>0.
可令u(x)=ex-x2+2ax-1,则u′(x)=ex-2x+2a.
令h(x)=ex-2x+2a,则h′(x)=ex-2.
当x∈(-∞,ln 2)时,h′(x)<0,
函数h(x)在(-∞,ln 2]上单调递减,
当x∈(ln 2,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)在[ln 2,+∞)上单调递增.
所以h(x)的最小值为h(ln 2)=eln2-2ln 2+2a=2-2ln 2+2a.
因为a>ln 2-1,
所以h(ln 2)>2-2ln 2+2(ln 2-1)=0,即h(ln 2)>0.
所以u′(x)=h(x)>0,即u(x)在R上为增函数.
故u(x)在(0,+∞)上为增函数.所以u(x)>u(0).
而u(0)=0,所以u(x)=ex-x2+2ax-1>0.
故当a>ln 2-1且x>0时,f(x)>x2-2ax.
即证ex-x2+2ax-1>0.
可令u(x)=ex-x2+2ax-1,则u′(x)=ex-2x+2a.
令h(x)=ex-2x+2a,则h′(x)=ex-2.
当x∈(-∞,ln 2)时,h′(x)<0,
函数h(x)在(-∞,ln 2]上单调递减,
当x∈(ln 2,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)在[ln 2,+∞)上单调递增.
所以h(x)的最小值为h(ln 2)=eln2-2ln 2+2a=2-2ln 2+2a.
因为a>ln 2-1,
所以h(ln 2)>2-2ln 2+2(ln 2-1)=0,即h(ln 2)>0.
所以u′(x)=h(x)>0,即u(x)在R上为增函数.
故u(x)在(0,+∞)上为增函数.所以u(x)>u(0).
而u(0)=0,所以u(x)=ex-x2+2ax-1>0.
故当a>ln 2-1且x>0时,f(x)>x2-2ax.
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