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助学培优6活用“龙凤不等式”求解导数问题第三章一元函数的导数及其应用人教A版数学选择性必修第二册P94练习T2

证明不等式：x－1≥lnx，x∈(0，＋∞)，P99习题5.3T12(1)利用函数单调性，证明不等式ex>1＋x，x≠0，并通过函数图象直观验证．下面就一般情况研究一下这两个不等式：(1)ex≥x＋1，当且仅当x＝0时等号成立．其几何意义是曲线y＝ex总是在点(0，1)处的切线y＝x＋1的上方．(如图①)这个不等式有一个同胞的孪生不等式：(2)lnx≤x－1，当且仅当x＝1时等号成立．其几何意义是曲线y＝lnx总是在点(1，0)处的切线y＝x－1的下方．(如图②)

设函数f(x)＝lnx－x＋1.(1)讨论f(x)的单调性；【解】

(1)由题设知，f(x)的定义域为(0，＋∞)，f′(x)＝

－1，令f′(x)＝0，解得x＝1.当0＜x＜1时，f′(x)＞0，f(x)在(0，1)上单调递增；当x＞1时，f′(x)＜0，f(x)在(1，＋∞)上单调递减．【解】

(2)证明：由(1)知f(x)在x＝1处取得最大值，最大值为f(1)＝0，所以当x≠1时，lnx＜x－1.

已知函数f(x)＝x－1－alnx.(1)若f(x)≥0，求a的值；当x∈(0，a)时，f′(x)<0；当x∈(a，＋∞)时，f′(x)>0；所以f(x)在(0，a)上单调递减，在(a，＋∞)上单调递增，故x＝a是f(x)在(0，＋∞)的唯一最小值点．因为f(1)＝0，所以当且仅当a＝1时，f(x)≥0，故a＝1.【解】

(2)由(1)知当x∈(1，＋∞)时，x－1－lnx>0，即lnx<x－1.ex≥1＋x与x－1≥lnx，x∈(0，＋∞)这两个不等式是堪称经典的函数不等式，其中lnx≤x－1的ln像龙头，ex≥x＋1的e像

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