已知函数f(x)=x3+2x-sinx(x∈R).
(Ⅰ)证明:函数f(x)是R上单调递增函数;
(Ⅱ)解关于x的不等式f(x2-a)+f(x-ax)<0.
网友回答
证明:(I)∵f(x)=x3+2x-sinx
∴f′(x)=3x2+2-cosx=3x2+(2-cosx)
∵3x2≥0,2-cosx>0恒成立,
故f′(x)>0,
故函数f(x)是R上单调递增函数;
(Ⅱ)∵f(-x)=(-x)3+2(-x)-sin(-x)=-(x3+2x-sinx)=-f(x)
函数f(x)是奇函数
原不等式可化为f(x2-a)<-f(x-ax)=f(ax-x)
由(1)可得x2-a<ax-x,即x2+(1-a)x-a<0,
即(x+1)(x-a)<0,
当a<-1时,原不等式的解析为(a,-1)
当a=-1时,原不等式的解析为?
当a>-1时,原不等式的解析为(-1,a)
解析分析:(I)根据已知函数的解析式,求出函数的导函数,根据二次函数和余弦函数的性质,分析导函数的符号,即可判断出函数的单调性;(II)根据函数奇偶性的定义及函数解析式,可判断出函数为奇函数,结合(I)中函数的单调性和定义域,可将不等式f(x2-a)+f(x-ax)<0化为(x+1)(x-a)<0,分别讨论对应方程两根a与-1的大小,即可得到不同情况下原不等式的解集.
点评:本题考查的知识点是函数的单调性与奇偶性的证明及应用,熟练掌握导数法证明单调性及定义法证明奇偶性是解答的关键.