每日一题[2890]桥梁函数

已知函数 $f(x)=a \mathrm{e}^{x-m}$,其中 $a , m \in \mathbb{R}$.

1、当 $a=m=1$ 时,设 $g(x)=f(x)-\ln x$,求函数 $g(x)$ 的单调区间.

2、当 $a=4$,$m=2$ 时,证明:$f(x)>x(1+\ln x)$.

解析

1、根据题意,有 $g(x)={\rm e}^{x-1}-\ln x$,其导函数\[g'(x)={\rm e}^{x-1}-\dfrac 1x,\]注意到 $g'(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,且 $g'(1)=0$,于是函数 $g(x)$ 的单调递增区间是 $(0,1)$,单调递减区间是 $(1,+\infty)$.

2、欲证不等式为 $4{\rm e}^{x-2}>x(1+\ln x)$,根据题意,有\[\dfrac{4{\rm e}^{x-2}}{x^2}\geqslant 1\geqslant \dfrac{1+\ln x}{x},\]等号分别当 $x=2$ 和 $x=1$ 时取得,因此命题得证.

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