23年全国新课标I卷 第19题

19 已知函数f(x)=a(ex+a)xf(x)=a\left(\mathrm{e}^{x}+a\right)-x

(1)讨论f(x)f(x)的单调性;

(2)证明:当a>0a>0时,f(x)>2lna+32f(x)>2\ln a+\dfrac{3}{2}

第二问

由第一问知道 x=lnax=-lna 时取得最小值 f(lna)=1+a2+lnaf(-lna) = 1 + a^2 + lna

h(a)=1+a2+lna(2lna+32)=a2lna12h(a)=1+a^2+lna-(2\ln a+\dfrac{3}{2}) = a^2-lna-\dfrac12

原问题转化为证明h(a)>0h(a)\gt 0

h(a)=2a1a=2a21ah'(a)=2a-\frac{1}{a} = \frac{2a^2-1}{a}

(h(a))(h(a))(0,22)\left(0,\dfrac{\sqrt{2}}{2}\right)上单调递减,在(22,+)\left(\dfrac{\sqrt{2}}{2},+\infty\right)上单调递增,

h(22)=ln22>0h(\frac{\sqrt2}{2})=-ln\frac{\sqrt2}{2} \gt 0

h(a)>0,完成证明\therefore h(a) \gt 0,完成证明

19 已知函数f(x)=a(ex+a)xf(x)=a\left(\mathrm{e}^{x}+a\right)-x

(1)讨论f(x)f(x)的单调性;

(2)证明:当a>0a>0时,f(x)>2lna+32f(x)>2\ln a+\dfrac{3}{2}

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