(1)求函数f(x)的最小值;
(2)求证:当n∈N*时,
;(3)对于函数h(x)和g(x)定义域上的任意实数x,若存在常数k,b,使得不等式h(x)≥kx+b和g(x)≤kx+b都成立,则称直线y=kx+b是函数h(x)与g(x)的“分界线”.设函数
,g(x)=e[x-1-f(x)],试问函数h(x)与g(x)是否存在“分界线”?若存在,求出常数k,b的值;若不存在,说明理由.在线课程(1)解:∵f(x)=x-1-lnx(x>0)∴
,当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)递减,
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,
∴f(x)的最小值为f(1)=0.…(4分)
(2)证明:由(1)知当x>0时恒有f(x)≥0,即x-1≥lnx,
∴ex-1≥x,从而有ex≥x+1,当且仅当x=0时取等号,…(6分)
分别令
,得
,相乘可得
.…(8分)(3)解:令
,则
,当
时,F′(x)<0,F(x)递减,当
时,F′(x)>0,F(x)递增,∴当
时F(x)取得最小值0,则h(x)与g(x)的图象在
处有公共点
.…(10分)设函数h(x)与g(x)存在“分界线”,方程为
,应有
在x∈R时恒成立,即
在x∈R时恒成立,必须
,得
.…(13分)下证
在x>0时恒成立,记
,则
,当
时,G′(x)>0,G(x)递增,当
时,G′(x)<0,G(x)递减,∴当
时G(x)取得最大值0,即
在x>0时恒成立,综上知,函数h(x)与g(x)存在“分界线”,其中
.…(16分)分析:(1)由f(x)=x-1-lnx(x>0)知
,当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)递减,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,由此能求出f(x)的最小值.(2)由(1)知当x>0时恒有f(x)≥0,即x-1≥lnx,故ex-1≥x,从而有ex≥x+1,当且仅当x=0时取等号,由此能够证明当n∈N*时,
.(3)令
,则
,当
时,F′(x)<0,F(x)递减,当
时,F′(x)>0,F(x)递增,故当
时F(x)取得最小值0,则h(x)与g(x)的图象在
处有公共点
.由此能够导出函数h(x)与g(x)存在“分界线”,其中
.点评:本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.