问题
解答题
已知函数f(x)=ex-mx (1)当m=1时,求函数f(x)的最小值; (2)若函数g(x)=f(x)-lnx+x2存在两个零点,求m的取值范围; (3)证明:(
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答案
(1)当m=1时,f(x)=ex-x,
∴f′(x)=ex-1,
当x<0时,f′(x)<0,
当x>0时,f′(x)>0,
∴f(x)min=f(x)=1.
(2)由g(x)=f(x)-lnx+x2=0,
得m=
,ex-lnx+x2 x
令h(x)=
,ex-lnx+x2 x
则h′(x)=
,(x-1)ex+lnx+x2-1 x2
观察得x=1时,h′(x)=0.
当x>1时,h′(x)>0,
当0<x<1时,h′(x)<0,
∴h(x)min=h(1)=e+1,
∴函数g(x)=f(x)-lnx+x2存在两个零点时m的取值范围是(e+1,+∞).
(3)由(1)知ex-x≥1,∴ex≥x+1,令x=1=
,则x=k n
-1,k n
∴e
-1≥k n
,∴e k-n≥(k n
)nk n
∴(
)n+(1 n
)n+(2 n
)n+…+(3 n
)n≤e1-n+e2-n+…+1=n n
<1-(
)n1 e 1- 1 e e e-1
所以(
)n+(1 n
)n+(2 n
)n+…+(3 n
)n<n n
. (14分)e e-1