Question

設函數(shù)．
（1）求函數(shù)y=f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）求y=f（x）在[-1，2]上的最小值；
（3）當x∈（1，+∞）時，用數(shù)學歸納法證明：?n∈N*，．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，關鍵點有二，一是求對導函數(shù)，這不難，二是解答不等式f'（x）＞0，得到x的范圍，再兼顧函數(shù)的定義域，列出當x變化時，f'（x），f（x）的變化情況表，將能很輕松的解答問題．
（2）在（1）的結論基礎上求函數(shù)在閉區(qū)間上的最值將會有一種水到渠成的感覺，這一步一般稍有基礎的學生就能很順利解答．
（3）本問根據(jù)要證明的不等式．構造出函數(shù)，在利用數(shù)學歸納法證明出當n∈N^*時有＞0，這還要借助于導數(shù)來解答．
解答：解：（1）f'（x）=2xe^x-1+x²e^x-1-x²-2x=x（x+2）（e^x-1-1），
令f'（x）=0，可得x₁=-2，x₂=0，x₃=1．
當x變化時，f'（x），f（x）的變化情況如下表：

x	（-∞，-2）	-2	（-2，0）		（0，1）	1	（1，+∞）
f'（x）	-		+		-		+
f（x）	↓	極小值	↑	極大值	↓	極小值	↑

∴函數(shù)y=f（x）的增區(qū)間為（-2，0）和（1，+∞），減區(qū)間為（-∞，-2）和（0，1）．
（2）當x∈[-1，2]時，，
_極小值=_極大值=f（0）=0．
所以f（x）在[-1，2]上的最小值為．
（3）設，當n=1時，只需證明g₁（x）=e^x-1-x＞0，當x∈（1，+∞）時，g₁^′（x）=e^x-1-1＞0，
所以g₁（x）=e^x-1-x在（1，+∞）上是增函數(shù)，∴g₁（x）＞g₁（1）=e-1=0，即e^x-1＞x；
當x∈（1，+∞）時，假設n=k時不等式成立，即，
當n=k+1時，
因為，
所以g_k+1（x）在（1，+∞）上也是增函數(shù)．
所以，
即當n=k+1時，不等式成立．
由歸納原理，知當x∈（1，+∞）時，?n∈N*，．
點評：本題是一道好題，利用導數(shù)研究函數(shù)的性態(tài)是高考�？迹�重點考查的內(nèi)容，本題還明確要求利用數(shù)學歸納法證明不等式，與本例中具體函數(shù)的性質(zhì)結合緊密，這也是高考考題的新穎設計，在解答本題時要仔細領會其中的深意，將對自己的解題能力水平有很大幫助和提高．