11
(2014·东北三校联考)已知函数f(x)=x2-ax3(a>0),函数g(x)=f(x)+ex(x-1),函数g(x)的导函数为g′(x).
23(1)求函数f(x)的极值; (2)若a=e,
(ⅰ)求函数g(x)的单调区间;
(ⅱ)求证:x>0时,不等式g′(x)≥1+ln x恒成立. 1
x-?, 解:(1)f′(x)=x-ax2=-ax??a?1
∴当f′(x)=0时,x=0或x=,又a>0,
a1
0,?时, ∴当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0;当x∈??a?1?f′(x)>0;当x∈??a,+∞?时,f′(x)<0, ∴f(x)的极小值为f(0)=0, 1?1
f(x)的极大值为f??a?=6a2. 11
(2)∵a=e,∴g(x)=x2-ex3+ex(x-1),
23g′(x)=x(ex-ex+1).
(ⅰ)记h(x)=ex-ex+1,则h′(x)=ex-e, 当x∈(-∞,1)时,h′(x)<0,h(x)是减函数; x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)是增函数, ∴h(x)≥h(1)=1>0, 则在(0,+∞)上,g′(x)>0; 在(-∞,0)上,g′(x)<0,
∴函数g(x)的单调递增区间是(0,+∞),单调递减区间是(-∞,0). 1+ln x
(ⅱ)证明:x>0时,g′(x)=x(ex-ex+1)≥1+ln x?ex-ex+1≥,
x由(ⅰ)知,h(x)=ex-ex+1≥1, 记φ(x)=1+ln x-x(x>0),则φ′(x)=
1-x
, x
在区间(0,1)上,φ′(x)>0,φ(x)是增函数; 在区间(1,+∞)上,φ′(x)<0,φ(x)是减函数, 1+ln x
∴φ(x)≤φ(1)=0,即1+ln x-x≤0,≤1,
x1+ln x
∴ex-ex+1≥1≥,即g′(x)≥1+ln x恒成立.
x