题目
已知函数 , .
(1)
求 在 上的最小值;
(2)
若m为整数,当 时, 恒成立,求m的最大值.
答案: 解:函数的导数 f'(x)=(ex−1)+(x−m)ex+1=(x+1−m)ex , 由 f'(x)=0 得 x=m−1 , 由 f'(x)>0 得 x>m−1 ,此时函数 f(x) 为增函数, 由 f'(x)<0 得 x<m−1 ,此时函数 f(x) 为减函数, 即当 x=m−1 时,函数取得极小值, f(m−1)=)=−(em−1−1)+m ,. 若 m−1<0 即 m<1 时,函数 f(x) 在 [0,1] 上是增函数,此时函数的最小值为 f(0)=1 , 若 m−1>1 即 m>2 时,函数 f(x) 在 [0,1] 上是减函数,此时函数的最小值为 f(1)=(1−m)(e−1)+2 , 若 0≤m−1≤1 ,即 1≤m≤2 时,函数的最小值为 f(m−1)=)=−(em−1−1)+m
解:当 x>0 时, ex−1>0 , ∴ 不等式 f(x)>0 ,等价为 (x−m)(ex−1)+x+1>0 ,即 m<x+1ex−1+x ① 令 g(x)=x+1ex−1+x ,则 g'(x)=ex(ex−x−2)(ex−1)2 , 函数 h(x)=ex−x−2 在 (0,+∞) 上单调递增,而 h(1)<0 , h(2)>0 , ∴h(x) 在 (0,+∞) 上存在唯一的零点, 故 g'(x) 在 (0,+∞) 上存在唯一的零点. 设此零点为a,则 a∈(1,2) . 当 x∈(0,a) 时, g'(x)<0 ;当 x∈(a,+∞) 时, g'(x)>0 ; ∴g(x) 在 (0,+∞) 上的最小值为 g(a). 由 g'(a)=0 ,可得 ea=a+2 , ∴g(a)=a+1∈(2,3) , 由于 ① 式等价于 m<g(a).∴m<2 , 故整数m的最大值为2