(2014•临汾模拟)设函数f(x)=ex−1x,x≠0.

1个回答

  • 解题思路:(1)利用导数的办法,通过导数大于或小于0判断函数的单调性.

    (2)先将|f(x)-1|化为|f(x)-1|=

    e

    x

    −x−1

    x

    ,从而原不等式化为

    e

    x

    −x−1

    x

    <a,即ex-(1+a)x-1<0.令∅(x)=ex-(1+a)x-1,利用导数研究它的单调性和最值,最后得到存在正数x=ln(1+a),使原不等式成立.

    (1)f′(x)=

    xex−(ex−1)

    x2=

    (x−1)ex+1

    x2,-----------------(2分)

    令h(x)=(x-1)ex+1,则h′(x)=ex+ex(x-1)=xex

    当x>0时,h′(x)=xex>0,∴h(x)是(0,+∞)上的增函数,

    ∴h(x)>h(0)=0

    故f′(x)=

    h(x)

    x2>0,即函数f(x)是(0,+∞)上的增函数.-----------------(6分)

    (2)|f(x)-1|=|

    ex−x−1

    x|,

    当x>0时,令g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1>0-----------------(8分)

    故g(x)>g(0)=0,∴|f(x)-1|=

    ex−x−1

    x,

    原不等式化为

    ex−x−1

    x<a,即ex-(1+a)x-1<0,-----------------(10分)

    令∅(x)=ex-(1+a)x-1,则∅′(x)=ex-(1+a),

    由∅(x)=0得:ex=1+a,解得x=ln(1+a),

    当0<x<ln(1+a)时,∅′(x)<0;当x>ln(1+a)时,∅′(x)>0.

    故当x=ln(1+a)时,∅(x)取最小值∅[ln(1+a)]=a-(1+a)ln(1+a),-----------------(12分)

    令s(a)=[a/1+a]-ln(1+a),a>0则s′(a)=[1

    (1+a)2−

    1/1+a=−

    a

    (1+a)2]<0.

    故s(a)<a(0)=0,即∅[ln(1+a)]=a-(1+a)ln(1+a)<0.

    因此,存在正数x=ln(1+a),使原不等式成立.----------------(14分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题主要考查了函数单调性的判断方法、导数在最大值、最小值问题中的应用.利用导数判断函数的单调性常用的方法.