所以h?x??h?x0?=e0?ln?x0?1??2?x?11??x0?1??2?0. x0?1综上可知,当m?1时,f?x??g(x)?x3. ……………………………………12分 思路2:先证明ex?1?x?2?x?R?.……………………………………………5分
设h?x??ex?1?x?2,则h??x??ex+1?1.
因为当x??1时,h??x??0,当x??1时,h??x??0,
所以当x??1时,函数h?x?单调递减,当x??1时,函数h?x?单调递增. 所以h?x??h??1??0. 所以ex?1?x?2(当且仅当x??1时取等号).…………………………………7分
所以要证明ex?1?ln(x?1)?2?0,
只需证明?x?2??ln(x?1)?2?0.………………………………………………8分 下面证明x?ln?x?1??0.
设p?x??x?ln?x?1?,则p??x??1?1x?. x?1x?1当?1?x?0时,p??x??0,当x?0时,p??x??0,
所以当?1?x?0时,函数p?x?单调递减,当x?0时,函数p?x?单调递增. 所以p?x??p?0??0.
所以x?ln?x?1??0(当且仅当x?0时取等号).……………………………10分 由于取等号的条件不同, 所以ex?1?ln(x?1)?2?0.
综上可知,当m?1时,f?x??g(x)?x3. ……………………………………12分 (若考生先放缩ln?x?1?,或e、ln?x?1?同时放缩,请参考此思路给分!) 思路3:先证明ex?1x?ln(x?1)?2?0.
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t令t?x?1,转化为证明e?lnt?2?t?0?.……………………………………5分
因为曲线y?et与曲线y?lnt关于直线y?t对称,
设直线x?x0?x0?0?与曲线y?et、y?lnt分别交于点A、B,点A、B到直线y?t的距离分别为d1、d2, 则AB?2?d1?d2?. 其中d1?ex0?x02,d2?x0?lnx02?x0?0?.
①设h?x0??ex0?x0?x0?0?,则h??x0??ex0?1. 因为x0?0,所以h??x0??ex0?1?0.
所以h?x0?在?0,???上单调递增,则h?x0??h?0??1. 所以d1?ex0?x02?2. 21x0?1?. x0x0②设p?x0??x0?lnx0?x0?0?,则p??x0??1?因为当0?x0?1时,p??x0??0;当x0?1时,p??x0??0, 所以当0?x0?1时,函数p?x0??x0?lnx0单调递减;
当x0?1时,函数p?x0??x0?lnx0单调递增. 所以p?x0??p?1??1. 所以d2?x0?lnx02?2. 2?22?所以AB?2?d1?d2??2????2??2. 2??综上可知,当m?1时,f?x??g(x)?x3.……………………………………12分 证法二:因为f(x)?ex+m?x3,g?x??ln?x?1??2,
x+m所以f?x??g(x)?x3等价于e?ln?x?1??2?0.…………………………4分
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以下给出两种思路证明ex+m?ln?x?1??2?0. 思路1:设h?x??ex+m?ln?x?1??2,则h??x??e设p?x??ex+mx+m?1. x?1?11,则p??x??ex+m??0. 2x?1?x?1?x+m所以函数p(x)?h??x??e因为m?1, 所以h??1?e?1在?-1,+??上单调递增.………………6分 x?1??m??e?1?ex+m?m+m?em?eme?1?e?1?0,h??0??em?1?0.
??m?所以函数h??x??e?1在?-1,+??上有唯一零点x0,且x0???1?e?m,0?. x?1 …………………8分 因为h??x0??0,