1. 变形不等式并引入换元
将不等式中的 xex−3 变形为 elnx⋅ex−3=ex+lnx−3。
则原不等式 xex−3−x−lnx⩾a 可化为:
ex+lnx−3−(x+lnx)⩾a
进一步整理为:
ex+lnx−3−(x+lnx−3)−3⩾a
令 t=x+lnx−3。
因为当 x∈(0,+∞) 时,函数 g(x)=x+lnx−3 在其定义域上单调递增,且值域为 R,
所以参数 t 的取值范围为 R。
不等式转化为:对于任意 t∈R,恒有 et−t−3⩾a。
2. 利用导数求新函数 $h(t) = e^t - t - 3$ 的最小值
设 h(t)=et−t−3 (t∈R)。
对其求导得:
h′(t)=et−1
令 h′(t)=0,解得 t=0。
当 t<0 时,h′(t)<0,h(t) 单调递减;
当 t>0 时,h′(t)>0,h(t) 单调递增。
因此,当 t=0 时,h(t) 取得极小值,也是最小值。
最小值 h(0)=e0−0−3=1−3=−2。
3. 确定 $a$ 的最大值并选出正确答案
因为对于任意 t∈R,恒有 h(t)⩾a,
所以 a⩽h(t)min=−2。
因此,a 的最大值为 −2,本题选 A。