設(shè)函數(shù),g(x)=xcosx-sinx.
(1)求證:當(dāng)x∈(0,π]時(shí),g(x)<0;
(2)存在x∈(0,π],使得f(x)<a成立,求a的取值范圍;
(3)若g(bx)≤bxcosbx-bsinx(b≥-1)對(duì)x∈(0,π]恒成立,求b的取值范圍.
【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,
,∴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”.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)函數(shù)y=f(x)與函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于x=3對(duì)稱,則g(x)的表達(dá)式為( 。
A、g(x)=f(
3
2
-x)
B、g(x)=f(3-x)
C、g(x)=f(-3-x)
D、g(x)=f(6-x)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=x3+2bx2+cx-2的圖象與x軸相交于一點(diǎn)P(t,0),且在點(diǎn)P(t,0)處的切線方程是y=5x-10.
(I)求t的值及函數(shù)f(x)的解析式;
(II)設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)+
1
3
mx
(1)若g(x)的極值存在,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
(2)假設(shè)g(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2(且x1≥0,x2≥0),求x
 
2
1
+x
 
2
2
關(guān)于m的表達(dá)式φ(m),并判斷φ(m)是否有最大值,若有最大值求出它;若沒(méi)有最大值,說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x),g(x)的定義域分別為Df,Dg,且Df?Dg.若對(duì)于任意x∈Df,都有g(shù)(x)=f(x),則稱函數(shù)g(x)為f(x)在Dg上的一個(gè)延拓函數(shù).設(shè)f(x)=x2+2x,x∈(-∞,0],g(x)為f(x)在R上的一個(gè)延拓函數(shù),且g(x)是偶函數(shù),則g(x)=
x2-2|x|
x2-2|x|

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011•順義區(qū)二模)對(duì)于定義域分別為M,N的函數(shù)y=f(x),y=g(x),規(guī)定:
函數(shù)h(x)=
f(x)•g(x),當(dāng)x∈M且x∈N
f(x),當(dāng)x∈M且x∉N
g(x),當(dāng)x∉M且x∈N

(1)若函數(shù)f(x)=
1
x+1
,g(x)=x2+2x+2,x∈R
,求函數(shù)h(x)的取值集合;
(2)若f(x)=1,g(x)=x2+2x+2,設(shè)bn為曲線y=h(x)在點(diǎn)(an,h(an))處切線的斜率;而{an}是等差數(shù)列,公差為1(n∈N*),點(diǎn)P1為直線l:2x-y+2=0與x軸的交點(diǎn),點(diǎn)Pn的坐標(biāo)為(an,bn).求證:
1
|P1P2|2
+
1
|P1P3|2
+…+
1
|P1Pn|2
2
5
;
(3)若g(x)=f(x+α),其中α是常數(shù),且α∈[0,2π],請(qǐng)問(wèn),是否存在一個(gè)定義域?yàn)镽的函數(shù)y=f(x)及一個(gè)α的值,使得h(x)=cosx,若存在請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)f(x)的解析式及一個(gè)α的值,若不存在請(qǐng)說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•汕頭二模)設(shè)函數(shù)f(x)=sin(
πx
6
-
π
4
)+2
2
cos2
πx
12
-
2

(1)求f(x)的最小正周期.
(2)若函數(shù)y=g(x)與y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,當(dāng)x∈[0,
11
2
]時(shí),求函數(shù)y=g(x)的最小值與相應(yīng)的自變量x的值.

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