Question

【題目】已知函數(shù)f（x）= ，曲線f（x）= 在點(diǎn)（e，f（e））處的切線與直線e2x﹣y+e=0垂直．（注：e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)） （Ⅰ）若函數(shù)f（x）在區(qū)間（m，m+1）上存在極值，求實(shí)數(shù)m的取值范圍；
（Ⅱ）求證：當(dāng)x＞1時(shí)， ＞ ．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ） 因?yàn)閒（x）= ，所以f′（x）= ，（1分） 又據(jù)題意，得f′（e）=﹣ ，所以﹣ =﹣ ，所以a=1．
所以f（x）= ，所以f′（x）=﹣ （x＞0）．
當(dāng)x∈（0，1）時(shí)，f′（x）＞0，f（x）為增函數(shù)；
當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，f′（x）＞0，f（x）為減函數(shù)．
所以函數(shù)f（x）僅當(dāng)x=1時(shí)，取得極值．
又函數(shù)f（x）在區(qū)間（m，m+1）上存在極值，
所以m＜1＜m+1，所以0＜m＜1．
故實(shí)數(shù)m的取值范圍是（0，1）．
（Ⅱ）證明：當(dāng)x＞1時(shí)， ＞ ，即為 ＞＞ ，
令g（x）= ，則g′（x）= ，
再令φ（x）=x﹣ln x，則φ′（x）=1﹣ = ．
又因?yàn)閤＞1，所以φ′（x）＞0．所以φ（x）在（1，+∞）上是增函數(shù)．
又因?yàn)棣眨?）=1．所以當(dāng)x＞1時(shí)，g′（x）＞0．所以g（x）在區(qū)間（1，+∞）上是增函數(shù)．
所以當(dāng)x＞1時(shí)，g（x）＞g（1），又g（1）=2，故 ＞ ．
令h（x）= ，則h′（x）= ，
因?yàn)閤＞1，所以 ＜0．所以當(dāng)x＞1時(shí)，h′（x）＜0．
故函數(shù)h（x）在區(qū)間（1，+∞）上是減函數(shù)．又h（1）= ，
所以當(dāng)x＞1時(shí)，h（x）＜ ，所以 ＞h（x），即 ＞ ．
【解析】（Ⅰ）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，求出a的值，解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式，求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，求出m的范圍即可；（Ⅱ）問題轉(zhuǎn)化為 ＞ ，令g（x）= ，令h（x）= ，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性證明即可．
【考點(diǎn)精析】利用函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知求函數(shù)的極值的方法是:（1）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值（2）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值．