求证:当 $x\in [0,2]$ 时,不等式 $\dfrac{{\rm e}^x}{x^2-x+1}>x$ 恒成立.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 题型
    >
    微积分初步
    >
    函数不等式的证明
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    导数问题中的技巧
    >
    处理指数的和差化积
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的最值
【答案】
【解析】
证明$$\forall x\in [0,2],\left(x^3-x^2+x\right)\cdot {\rm e}^{-x}<1$$即可.
设上述不等式左侧函数为 $\varphi(x)$,则\[\varphi'(x)=\left(-x^3+4x^2-3x+1\right)\cdot {\rm e}^{-x}.\]考虑到\[-x^3+4x^2-3x+1=x^2(2-x)+(2x-1)(x-1),\]于是当 $x\in[0,2]$ 时,$\varphi(x)$ 单调递增,因此其最大值为\[\varphi(2)=6{\rm e}^{-2}<2,\]命题成立.
答案 解析 备注
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