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^是次方
1) f'(x)=e^x+e^(-x)=e^x+1/e^x
由于e^x>0,根据基本不等式,有e^x+1/e^x≥2*e^x*1/e^x=2,即f'(x)≥2
2) 当x=0时,不等式为0≥a*0,对一切a都成立,所以可以直接考虑x>0的情况
当x>0时,不等式变为f(x)/x≥a,即求f(x)/x的极小值,记g(x)=f(x)/x=(e^x-e^(-x))/x
则g'(x)=(x(e^x+e^(-x))-(e^x-e^(-x)))/x^2,下证当x>0时,g'(x)>0:
记h(x)=x(e^x+e^(-x))-(e^x-e^(-x)),则g'(x)=h(x)/x^2
则h'(x)=x(e^x-e^(-x))+(e^x+e^(-x))-(e^x+e^(-x))=x(e^x-e^(-x))
即h'(x)=x(e^x-1/e^x)=x(e^(2x)-1)/e^x
由于(e^(2x)-1)'=2e^(2x)>0,所以e^(2x)-1单调增,即x>0时,e^(2x)-1>e^(2*0)-1=0
又x>0,e^x>0,所以h'(x)=x(e^(2x)-1)/e^x>0,即h(x)单调增
则当x>0时,h(x)>h(0)=0*(1+1)-(1-1)=0,而x^2>0
所以当x>0时,g'(x)=h(x)/x^2>0,即g(x)单调增
所以当x>0时,g(x)>lim(x→0+)g(x)=lim(x→0+)((e^x-e^(-x))/x)
注意到当x=0时,(e^x-e^(-x))/x表现为0/0的形式,所以可以用洛必达法则:
lim(x→0+)((e^x-e^(-x))/x)=lim(x→0+)((e^x-e^(-x))'/x')=lim(x→0+)(e^x+e^(-x))=e^0+e^0=2
所以x>0时,g(x)=(e^x-e^(-x))/x>2,即有f(x)>2x,所以a的取值范围为a≤2
1) f'(x)=e^x+e^(-x)=e^x+1/e^x
由于e^x>0,根据基本不等式,有e^x+1/e^x≥2*e^x*1/e^x=2,即f'(x)≥2
2) 当x=0时,不等式为0≥a*0,对一切a都成立,所以可以直接考虑x>0的情况
当x>0时,不等式变为f(x)/x≥a,即求f(x)/x的极小值,记g(x)=f(x)/x=(e^x-e^(-x))/x
则g'(x)=(x(e^x+e^(-x))-(e^x-e^(-x)))/x^2,下证当x>0时,g'(x)>0:
记h(x)=x(e^x+e^(-x))-(e^x-e^(-x)),则g'(x)=h(x)/x^2
则h'(x)=x(e^x-e^(-x))+(e^x+e^(-x))-(e^x+e^(-x))=x(e^x-e^(-x))
即h'(x)=x(e^x-1/e^x)=x(e^(2x)-1)/e^x
由于(e^(2x)-1)'=2e^(2x)>0,所以e^(2x)-1单调增,即x>0时,e^(2x)-1>e^(2*0)-1=0
又x>0,e^x>0,所以h'(x)=x(e^(2x)-1)/e^x>0,即h(x)单调增
则当x>0时,h(x)>h(0)=0*(1+1)-(1-1)=0,而x^2>0
所以当x>0时,g'(x)=h(x)/x^2>0,即g(x)单调增
所以当x>0时,g(x)>lim(x→0+)g(x)=lim(x→0+)((e^x-e^(-x))/x)
注意到当x=0时,(e^x-e^(-x))/x表现为0/0的形式,所以可以用洛必达法则:
lim(x→0+)((e^x-e^(-x))/x)=lim(x→0+)((e^x-e^(-x))'/x')=lim(x→0+)(e^x+e^(-x))=e^0+e^0=2
所以x>0时,g(x)=(e^x-e^(-x))/x>2,即有f(x)>2x,所以a的取值范围为a≤2
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