【正确答案】[分析与证明] 为使导数简单,把要证的不等式改写为1-2ax+x
2<e
x,即要证1-2ax+x
2-e
x<0.
设
f(x)=1-2ax+x
2-e
x,x≥0,
[*] f'(x)=-2a+2x-e
x.
须判断x≥0时f'(x)的符号,因此,由f"(x)判定.令f"(x)=2-e
x=0,得x=ln2.
列下表判断f'(x)的单调区间和极值.
| (0,ln2) | ln2 | (ln2,+∞) |
f"(x) | + | 0 | - |
f'(x) | ↑ | 极大值点 | ↓ |
由表可知x=ln2是f'(x)在(0,+∞)的最大值点.最大值f'(ln2)=-2a+2ln2-e
ln2=-2a+2ln2-2<0,因此在[0,+∞)内f'(x)≤f'(ln2)<0,从而f(x)在[0,+∞)内是单调递减的,当x>0时,f(x)<f(0)=0,即
1-2ax+x
2-e
x<0,
亦即
(1-2ax+x
2)e
-x<1.