【答案】
分析:(1)轉(zhuǎn)化求函數(shù)g(x)在(0,π]上的最大值,利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性進(jìn)而求解;
(2)依題意即轉(zhuǎn)化為求函數(shù)f(x)在(0,π]上的最小值,利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性進(jìn)而求解;
(3)先表示出函數(shù)g(bx),將恒成立問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)求最值問(wèn)題,利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性進(jìn)而求解,注意b的范圍的討論.
解答:解(1)因?yàn)楫?dāng)x∈(0,π]時(shí),g'(x)=cosx-xsinx-cosx=-xsinx≤0,
所以g(x)在(0,π]上單調(diào)遞減,(3分)
又g(0)=0,所以當(dāng)x∈(0,π]時(shí),g(x)<0(4分)
(2)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/20131024181038466254895/SYS201310241810384662548028_DA/0.png">,
所以
,
由(1)知,當(dāng)x∈(0,π]時(shí),xcosx-sinx<0,所以f'(x)<0(6分)
所以f(x)在(0,π]上單調(diào)遞減,則當(dāng)x∈(0,π]時(shí),f(x)
min=f(π)=1(8分)
由題意知,f(x)<a在(0,π]上有解,所以a>f(x)
min,從而a>1(10分)
(3)由g(bx)≤bxcosbx-bsinx(b≥-1),得sinbx≥bsinx(b≥-1)對(duì)x∈(0,π]恒成立,
①當(dāng)b=-1,0,1時(shí),不等式顯然成立(11分)
②當(dāng)b>1時(shí),因?yàn)閎x∈(0,bπ],所以取
,
則有sinbx
=0<bsinx
,從而時(shí)不等式不恒成立(12分)
③當(dāng)0<b<1時(shí),由(Ⅱ)可知
在(0,π]上單調(diào)遞減,而0<bx<x≤π,
∴
,
∴sinbx>bsinx成立(14分)
④當(dāng)-1<b<0時(shí),當(dāng)x∈(0,π]時(shí),0<-bx<x≤π,
則
,∴sinbx<bsinx不成立,
綜上所述,當(dāng)b=-1或0≤b≤1時(shí),有g(shù)(bx)≤bxcosbx-bsinx(b≥-1)對(duì)x∈(0,π]恒成立.(16分)
點(diǎn)評(píng):本題考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間以及根據(jù)函數(shù)的增減性求得到函數(shù)的最值,掌握不等式恒成立時(shí)所取的條件,“轉(zhuǎn)化”是這類題目解決的“靈魂”.