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这是一道关于指数函数和对数函数的综合题目。已知函数f(x)等于e的x次方减去ln(x+m)。题目分为两个部分:第一部分要求当m等于0时,求曲线在点(1, f(1))处的切线方程;第二部分要求证明当m小于等于2时,函数值恒大于0。
现在我们来解决第一问。当m等于0时,函数变为f(x)等于e的x次方减去ln x。首先计算点(1, f(1))的坐标。f(1)等于e减去ln 1,等于e减去0,等于e。所以点坐标为(1, e)。接下来求导数,f'(x)等于e的x次方减去1除以x。在x等于1处,f'(1)等于e减1,这就是切线斜率。利用点斜式,切线方程为y等于(e减1)乘以x加1。
现在我们来分析第二问的证明思路。要证明当m小于等于2时,f(x)恒大于0,我们需要找到函数的最小值并证明它大于0。首先确定定义域:x加m大于0,即x大于负m。然后求导数f'(x)等于e的x次方减去1除以(x+m)。令导数为0,得到方程(x+m)乘以e的x次方等于1。图中显示了不同m值下函数的形状,可以看到随着m增大,函数整体上移,最小值也在增大。
现在我们来看关键的证明步骤。由方程(x₀+m)乘以e的x₀次方等于1,可以得到x₀加m等于e的负x₀次方。将此代入最小值表达式,经过化简得到f(x₀)等于e的x₀次方加x₀。要证明这个值大于0,我们设k(x)等于e的x次方加x。k'(x)等于e的x次方加1,恒大于0,所以k(x)严格单调递增。图中显示了k(x)的图像,它与x轴有唯一交点x*。由于x₀大于x*,而k(x)单调递增,所以k(x₀)大于k(x*)等于0。
最后我们完成证明。通过单调性分析,我们证明了x₀(m)大于等于x₀(2),而x₀(2)大于x*。因此对所有m小于等于2,都有k(x₀(m))大于k(x*)等于0。这意味着函数的最小值f(x₀(m))等于e的x₀(m)次方加x₀(m)大于0。所以当m小于等于2时,f(x)恒大于0,证明完毕。总结一下,第一问通过求导数得到切线方程,第二问通过求最值证明不等式,关键在于运用单调性和比较法。