1. 分析函数 $f(x)$ 与 $g(x)$ 的定义域、单调性及它们之间的恒等关系
由题意,函数 f(x)=xex−1(x=0),g(x)=1+lnxx(x>0 且 x=e−1)。
注意到若取 x2=ex1−1,代入 g(x) 可得:
g(x2)=g(ex1−1)=1+ln(ex1−1)ex1−1=1+x1−1ex1−1=x1ex1−1=f(x1)
因此,对任意 x1>0,只需取 x2=ex1−1,即可使 f(x1)=g(x2) 成立。
2. 判断选项 C 和 A 的真假
对于 C 选项:当 x1=1 时,x2=e1−1=1,此时 f(1)=g(1)=1,存在 x1=x2=1,故 C 正确;
对于 A 选项:用导数分析可知,f(x) 在 (0,1) 上单调递减,在 (1,+∞) 上单调递增,最小值为 f(1)=1;g(x) 在 (e−1,1) 上单调递减,在 (1,+∞) 上单调递增,最小值为 g(1)=1。
若 x2≥1,由 x2=ex1−1 且当 t=0 时 et>t+1,可得对大于 1 的根有 x2=ex1−1>x1;对另一支的根,x2≥1>x1 同样成立。因此当 x2≥1 时必有 x2>x1。故若 x1>x2,必有 x2<1,故 A 正确。
3. 判断选项 B 的真假并举反例
对于 B 选项:取 x1=2>1,则 x2=e2−1=e≈2.718。
此时 f(2)=2e,g(e)=1+lnee=2e,满足 f(x1)=g(x2)。
且 x1=2<x2=e 成立,但 x1=2>1,与“x1<1”矛盾,故 B 不正确。
4. 判断选项 D 的真假并得出结论
对于 D 选项:取 x0=1,当 x1>1 且 x2>1 时,x2=ex1−1>x1>1。
此时 ∣x2−x1∣=ex1−1−x1。
设 h(x)=ex−1−x(x>1),则 h′(x)=ex−1−1>0,所以 h(x) 在 (1,+∞) 上单调递增。
随着 x1 增大,x2=ex1−1 也增大,且 ∣x2−x1∣=h(x1) 随之增大,故 D 正确。
综上,不正确的说法是 B。