\(a\geqslant 1\)时,证明:\(\dfrac{ax^2+x-1}{\text{e}^x}+\text{e}\geqslant 0\)
方法(一)(切线放缩法)证明:原不等式等价于\(ax^2+x-1+\text{e}^{x+1}\geqslant 0\),
\(ax^2\geqslant x^2\) and \(\text{e}^{x+1}\geqslant (x+1)+1\)(这里需要证明一下)
原不等式等价于证明\(ax^2+x-1+\text{e}^{x+1}\geqslant x^2+2x+1=(x+1)^2\geqslant 0\)
方法(二)(不分离)令\(f(x)=\dfrac{ax^2+x-1}{\text{e}^x}+\text{e}\Rightarrow f'(x)=\dfrac{-(x-2)(ax+1)}{\text{e}^x}\)
\(\Rightarrow f(x)\)在\((-\infty,-\dfrac{1}{a}\)上单减,在\((-\dfrac{1}{a},2)\)上单增,在\((2,+\infty)\)上单减,且当\(x\rightarrow +\infty\)时\(f(x)>0\) and \(f(x)\rightarrow 0\)
因此只需\(f(-\dfrac{1}{a})\geqslant 0\)
而\(f(-\dfrac{1}{a})=\cdots=-\text{e}^{\frac{1}{a}}+\text{e}\geqslant 0\)
方法(三)(半分离)要讨论三种情况,略去
方法(四)(全分离)(1)\(x=0\)时原不等式恒成立
(2)\(x\neq 0\)时原不等式等价于\(a\geqslant \dfrac{1}{x^2}-\dfrac{1}{x}-\dfrac{\text{e}^{x+1}}{x^2}\Rightarrow f'(x)=\dfrac{(2-x)(\text{e}^{x+1}-1)}{x^3}\)
\(\Rightarrow f(x)\)在\((-\infty,-1)\)上单增,在\((-1,0)\)上单减,在\((0,2)\)上单增,在\((2,+\infty)\)上单减
\(\Rightarrow a\geqslant max\{f(-1),f(2)\}=f(-1)=1\),证毕.
方法(五)(公切线法,但计算量大,不建议使用)
方法(六)方法不断完善中.......