函数题目
函数f(x)=e^x-ln(x+1)-1(x≥0). (1)求函数f(x)的最小值; (2)已知0≤y<x,求证:e^(x-y)-1>㏑(x+1)-㏑(y+1).
(1)f'(x)=e^x-1(x+1). 当x>0时,e^x>1,1/(x+1)0时,f'(x)>0, 即f(x)在区间(0,+∞)上是增函数, ∴当x=0时,f(x)取最小值为0. (2)把y看作常量,x看作变量构造函数 f(x)=e^(x-y)-1-㏑(x+1)+㏑(y+1), 则f'(x)=e^(x-y)-1/(1+x). x-y>0→e^(x-y)>1,x>y≥0→1/(x+1)0,f(x)在(0,+∞)上是增函数. 当x=y时,f(y)=0, ∴x>y时,f(x)>f(y)=0. 即e^(x-y)-1>㏑(x+1)-㏑(y+1)。
(1) f(x)=e^x-ln(x+1)-1 (x≥0)。 f'(x)=e^x-1/(x+1)=[(x+1)e^x-1]/(x+1)。 令 f'(x)=0, 解得 x=0。 当 x>0 时,函数单调增加,则函数的极小值即最小值是 f(0)=0。
(2) 记 g(x,y)=e^(x-y)-1-㏑(x+1)+㏑(y+1)。 则 g'=e^(x-y)-1/(x+1), g'=-e^(x-y)+1/(y+1), 令g'=0,g'=0,得驻点(0,0)。 g''=e^(x-y)+1/(x+1)^2, g'=-e^(x-y), g'=e^(x-y)+1/(y+1)^2, A=g''(0,0)=2>0, B=g''(0,0)=1, C=g''(0,0)=2, AC-B^2=3>0, 则驻点(0,0)是极小值即最小值点,即 g(x,y)≥g(0,0)=0。
故当 0≤y0, 即e^(x-y)-1>㏑(x+1)-㏑(y+1)。
(1)df/dx = e^x-1/(x+1) ≥ (1+x)-1/(x+1) = (x^2+2x)/(x+1) > 0 所以 f(x) 是增函数,最小值只能在 x = 0 取得,即f|min = f(0) = 0 。 (2)因 e^(x-y)-1 > 1+(x-y)-1 = x-y ,所以只要证得 x-y ≥ ㏑[(x+1)/(y+1)] 原命题就成立 即证 e^(x-y) ≥ (x+1)/(y+1) 也只要证得 1+(x-y) ≥ (x+1)/(y+1) 即要证y(x-y) ≥ 0 ,显然成立
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