已知函數1)求函數的極值;2)若,且對任意恆成立,求實數的最大值;
問題詳情:
已知函數
1)求函數的極值;
2)若,且對任意恆成立,求實數的最大值;
【回答】
解:1)∵f(x)=ln(x+1)﹣x, ∴f′(x)=﹣1=﹣,
∴當x∈(﹣1,0)時,f′(x)>0; 當x∈(0,+∞)時,f′(x)<0;
故當時,f(x)有極大值爲0,無極小值。
2)∵f(x﹣1)+x>k(1﹣), ∴lnx﹣(x﹣1)+x>k(1﹣),
∴lnx+1>k(1﹣), 即xlnx+x﹣kx+3k>0,
令g(x)=xlnx+x﹣kx+3k, 則g′(x)=lnx+1+1﹣k=lnx+2﹣k,
∵x>1, ∴lnx>0,
若k≤2,g′(x)>0恆成立,
即g(x)在(1,+∞)上遞增; ∴g(1)=1+2k≥0, 解得,k≥﹣;
故﹣≤k≤2, 故k的最大值爲2;
若k>2,由lnx+2﹣k>0解得x>ek﹣2,
故g(x)在(1,ek﹣2)上單調遞減,在(ek﹣2,+∞)上單調遞增;
∴gmin(x)=g(ek﹣2)=3k﹣ek﹣2,
令h(k)=3k﹣ek﹣2,h′(k)=3﹣ek﹣2,
∴h(k)在(1,2+ln3)上單調遞增,在(2+ln3,+∞)上單調遞減;
∵h(2+ln3)=3+3ln3>0,h(4)=12﹣e2>0,h(5)=15﹣e3<0;
∴k的最大取值爲4,
綜上所述,k的最大值爲4.
3)假設存在這樣的x0滿足題意,
∵e<1﹣x02, ∴x02+﹣1<0,
令h(x)=x2+﹣1, ∵h′(x)=x(a﹣),
令h′(x)=x(a﹣)=0得ex=, 故x=﹣lna,取x0=﹣lna,
在0<x<x0時,h′(x)<0,當x>x0時,h′(x)>0;
∴hmin(x)=h(x0)=(﹣lna)2﹣alna+a﹣1,
在a∈(0,1)時,令p(a)=(lna)2﹣alna+a﹣1, 則p′(a)=(lna)2≥0,
故p(a)在(0,1)上是增函數, 故p(a)<p(1)=0,
即當x0=﹣lna時符合題意.
知識點:基本初等函數I
題型:解答題