解答题已知函数f(x)=sinx(x≥0),g(x)=ax(x≥0).(I)若f(x)

发布时间:2020-07-09 05:38:14

解答题已知函数f(x)=sinx(x≥0),g(x)=ax(x≥0).
(I)若f(x)≤g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(II)当a取(I)中最小值时,求证:.

网友回答

解:(Ⅰ)?由题意可得:令h(x)=f(x)-g(x)=sinx-ax(x≥0),
所以h'(x)=cosx-a.
若a≥1,h'(x)=cosx-a≤0,
所以h(x)=sinx-ax在区间(-∞,0]上单调递减,即h(x)≤h(0)=0,
所以sinx≤ax(x≥0)成立.???????(3分)
若a<1,存在,使得cosx0=a,
所以x∈(0,x0),h'(x)=cosx-a>0,
所以h(x)=sinx-ax在区间(0,x0)上单调递增,
所以存在x使得h(x)>h(0)=0,即此时f(x)≤g(x)不恒成立,
所以a<1不符合题意舍去.
综上,a≥1.?????????(5分)
(Ⅱ)由题意可得:a=1,所以g(x)=x(x≥0),
所以(x)-g(x)=sinx-x(x≥0),
所以原不等式等价于(x≥0),
设,所以.
令,所以G'(x)=sinx-x,
所以G'(x)=sinx-x≤0(x≥0),
所以在(0,+∞)上单调递减,(8分)
因此有:,
即,
所以单调递减,(10分)
所以,
所以(x≥0)恒成立,即(x≥0).?????????(12分)解析分析:(Ⅰ)?由题意可得:令h(x)=f(x)-g(x)=sinx-ax(x≥0),所以h'(x)=cosx-a,再分别讨论a与1的大小,得到函数的单调性即可求出函数的最值,进而解决恒成立问题求出a的范围.(Ⅱ)由题意可得:g(x)=x(x≥0),所以原不等式等价于(x≥0),设,再反复利用导数判断函数的单调性,进而得到函数H(x)的单调性,求出函数H(x)的最值即可证明恒成立问题即不等式成立.点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,以及由函数恒成立的问题求参数的取值范围,求解本题关键是记忆好求导的公式以及单调区间与导数的关系,对于函数的恒成立的问题求参数,要注意正确转化,恰当的转化可以大大降低解题难度,此题体现了转化与化归的重要数学思想.
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