每日一题[2892]楚河汉界

已知函数 $f(x)=\mathrm{e}^x-x^2$.

1、求曲线 $f(x)$ 在 $x=1$ 处的切线方程.

2、求证:当 $x>0$ 时,$\dfrac{\mathrm{e}^x+(2-\mathrm{e}) x-1}{x} \geqslant \ln x+1$.

解析

1、函数 $f(x)$ 的导函数\[f'(x)={\rm e}^x-2x,\]于是 $f(1)={\rm e}-1$,$f'(1)={\rm e}-2$,从而所求切线方程为 $y=({\rm e}-2)x+1$.

2、设不等式左侧函数为 $g(x)$,则其导函数\[g'(x)=\dfrac{{\rm e}^x(x-1)+1}{x^2},\]而 $\left({\rm e}^x(x-1)\right)'=x{\rm e}^x$,因此当 $x>0$ 时,$g'(x)>0$,于是 $g(x)$ 是上凸函数,取其在 $x=1$ 处的切线 $y=x$,可得\[g(x)\geqslant x\geqslant \ln x+1,\]等号当 $x=1$ 时取得,命题得证.

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