已知函数 f(x)=lnx+(e−a)x−2b,若不等式 f(x)⩽0 对 x∈(0,+∞) 恒成立,则 ba 的最小值等于________.
正确答案是−12e.
分析与解 先进行端点分析,有limx→0+f(x)=−∞,limx→+∞f(x)={+∞,e−a⩾0,−∞,e−a<0,
因此 a>e.此时函数 f(x) 的导函数f′(x)=1x+e−a,
因此当 x=1a−e 时函数 f(x) 取得极大值,亦为最大值f(1a−e)=ln1a−e−2b−1.
根据题意,有ln1a−e−2b−1⩽0,
于是ba⩾ln1a−e−12a,
记右侧函数为 φ(a),则其导函数φ′(a)=(a−e)ln(a−e)−e2(a−e)a2.
当 a∈(e,e+1) 时,有(a−e)ln(a−e)−e<0−e<0.
当 a∈(e+1,+∞) 时,(a−e)ln(a−e) 单调递增,因此关于 a 的方程(a−e)ln(a−e)−e=0
有唯一零点 a=2e.因此 φ(a) 在 (e,2e) 上单调递减,在 (2e,+∞) 上单调递增,在 a=2e 时取得极小值,亦为最小值φ(2e)=−12e.
综上所述,ba 的最小值为 −12e,当 a=2e 时取得.
想通了,只要b/a能取到这个最小值即可。
如果从左边函数图像始终在右边函数图像上方来理解,我用几何画板画图好像也看不出。你看看,可能我想错了!
呃 我感觉没啥问题呀。毕竟假如固定a的话 b/a最小值就是看右边函数的值。所以a动起来的话。就是看右边最小值。你看看我说的对嘛……
兰老师,此题解答最后的部分好像有点问题:b/a是关于a的函数,-(ln(a-e)+1)/2a也是关于a的函数,都在动。