Question

已知f（x）=ln（1+e^x）-mx（x∈R）．
（Ⅰ）已知對于給定區(qū)間（a，b），存在x∈（a，b）使得成立，求證：x唯一；
（Ⅱ）x₁，x₂∈R，x₁≠x₂，當(dāng)m=1時，比較f（）和大小，并說明理由；
（Ⅲ）設(shè)A、B、C是函數(shù)f（x）=ln（1+e^x）-mx（x∈R，m≥1）圖象上三個不同的點(diǎn)，求證：△ABC是鈍角三角形．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）假設(shè)存在x'，x∈（a，b），且x'≠x，使得f'（x）=f'（x'），由此導(dǎo)出上的單調(diào)增函數(shù)，從而得到x是唯一的．
（Ⅱ），設(shè)，則．由f'（x）單調(diào)增．知x＞x₂時，F(xiàn)（x）單調(diào)減．x＜x₂時，F(xiàn)（x）單調(diào)增，所以．
（Ⅲ）設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），C（x₃，y₃），且x₁＜x₂＜x₃，因?yàn)閙≥1，由，知f（x）是x∈R上的單調(diào)減函數(shù)由此入手能推導(dǎo)出△ABC為鈍角三角形．
解答：解：（Ⅰ）證明：假設(shè)存在x'，x∈（a，b），且x'≠x，使得，，
即f'（x）=f'（x'）．（1分）
∵，∴上的單調(diào)增函數(shù)（或者通過復(fù)合函數(shù)單調(diào)性說明f'（x）的單調(diào)性）．（3分）
∴x=x'，這與x'≠x矛盾，即x是唯一的．（4分）
（Ⅱ），原因如下：
設(shè)，則．
由（Ⅰ）知f'（x）單調(diào)增．
所以當(dāng)x＞x₂即時，有
所以x＞x₂時，F(xiàn)（x）單調(diào)減．（5分）
當(dāng)x＜x₂即時，有
所以x＜x₂時，F(xiàn)（x）單調(diào)增．（6分）
所以F（x）＜F（x₂）=0，所以．（8分）
（Ⅲ）證明：設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），C（x₃，y₃），且x₁＜x₂＜x₃，因?yàn)閙≥1
∵，∴f（x）是x∈R上的單調(diào)減函數(shù)．（9分）
∴f（x₁）＞f（x₂）＞f（x₃）．∵，
∴．（10分）
∵x₁-x₂＜0，x₃-x₂＞0，f（x₁）-f（x₂）＞0，f（x₃）-f（x₂）＜0，
∴，∴cosB＜0，∠B為鈍角．故△ABC為鈍角三角形．（12分）
點(diǎn)評：本題考查利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性的綜合運(yùn)用，具有一定的難度，解題時要認(rèn)真審題，注意題設(shè)中的隱含條件，合理地進(jìn)行等價轉(zhuǎn)換．