问答题 设a≥0,证明:当x>0时,(1-2ax+x2)e-x<1.

【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+x2<ex,即要证1-2ax+x2-ex<0.

f(x)=1-2ax+x2-ex,x≥0,
[*] f'(x)=-2a+2x-ex.
须判断x≥0时f'(x)的符号,因此,由f"(x)判定.令f"(x)=2-ex=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-eln2=-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+x2-ex<0,
亦即
(1-2ax+x2)e-x<1.
【答案解析】