已知函数f(x)=
(1)讨论函数f(x)的极值情况; (2)设g(x)=ln(x+1),当x1>x2>0时,试比较f(x1-x2)与g(x1-x2)及g(x1)-g(x2)三者的大小;并说明理由. |
(1)当x>0时,f(x)=ex-1在(0,+∞)单调递增,且f(x)>0;
当x≤0时,f'(x)=x2+2mx.
①若m=0,f′(x)=x2≥0,f(x)=
x3在(-∞,0)上单调递增,且f(x)=1 3
x3≤0.1 3
又f(0)=0,∴f(x)在R上是增函数,无极植;
②若m<0,f′(x)=x(x+2m)>0,则f(x)=
x3+mx2在(-∞,0)单调递增,同①可知f(x)在R上也是增函数,无极值;(4分)1 3
③若m>0,f(x)在(-∞,-2m)上单调递增,在(-2m,0)单调递减,
又f(x)在(0,+∞)上递增,故f(x)有极小值f(0)=0,(6分)
(2)当x>0时,先比较ex-1与ln(x+1)的大小,
设h(x)=ex-1-ln(x+1)(x>0)
h′(x)=ex-
>0恒成立1 x+1
∴h(x)在(0,+∞)是增函数,h(x)>h(0)=0
∴ex-1-ln(x+1)>0即ex-1>ln(x+1)
也就是f(x)>g(x),对任意x>0成立.
故当x1-x2>0时,f(x1-x2)>g(x1-x2)(10分)
再比较g(x1-x2)=ln(x1-x2+1)与g(x1)-g(x2)=ln(x1+1)-ln(x2+1)的大小.
g(x1-x2)-[g(x1)-g(x2)]
=ln(x1-x2+1)-ln(x1+1)+ln(x2+1)
=ln
=ln((x1-x2+1)(x2+1) x1+1
+1]>0x2(x1-x2) x1+1
∴g(x1-x2)>g(x1)-g(x2)
∴f(x1-x2)>g(x1-x2)>g(x1)-g(x2).(13分)