已知f(x)=x+asinx.(Ⅰ)?若a=2,求f(x)在[0,π]上的单调递减区间;(Ⅱ)若f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围;(Ⅲ)当常数a

发布时间:2020-07-31 17:17:11

已知f(x)=x+asinx.
(Ⅰ)?若a=2,求f(x)在[0,π]上的单调递减区间;
(Ⅱ)若f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)当常数a≠0时,设g(x)=,求g(x)在上的最值.

网友回答

解:(Ⅰ)?当a=2时,f(x)=x+2sinx所以f'(x)=1+2cosx….….(1分)
当f'(x)<0时,….….(2分)
所以?f(x)在[0,π]上的单调递减区间为….….(4分)
(Ⅱ)∵f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,
∴f'(x)=1+acosx≥0对x∈(-∞,+∞)恒立.????…(5分)
法一:令t=cosx,则1+at≥0对t∈[-1,1]恒成立,…(7分)
∴,解得-1≤a≤1,
∴实数a的取值范围是[-1,1].???????????…(9分)
法二:当cosx>0时,,即,所以a≥-1…(6分)
当cosx<0时,,即,所以a≤1…(7分)
当cosx=0时,f(x)=1≥0恒成立,所以a∈R…(8分)
综上所述,实数a的取值范围是[-1,1].??????…(9分)
(Ⅲ)g(x)=,∴g′(x)=,…(10分)
记h(x)=xcosx-sinx,x∈(0,π),
则h′(x)=-xsinx<0对x∈(0,π)恒成立,…(11分)
∴h(x)在x∈(0,π)上是减函数,
∴h(x)<h(0),即g′(x)<0,…(12分)
①当a>0时,g(x)=在(0,π)上是减函数,
得g(x)在上为减函数.
∴当x=时,g(x)取得最大值1+;当x=时,
g(x)取得最小值1+.…(13分)
②当a<0时,g(x)=在(0,π)上是增函数,
得g(x)在上为增函数.
∴当x=时,g(x)取得最大值1+;
当x=时,g(x)取得最小值1+.…(14分)

解析分析:(Ⅰ)把a=2代入f(x),然后对f(x)进行求导,可以令f′(x)<0,解出x的范围即可;(Ⅱ)根据f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,结合导数得到f'(x)=1+acosx≥0对x∈(-∞,+∞)恒立.法一:利用换元法,令t=cosx,则1+at≥0对t∈[-1,1]恒成立,利用一次函数的性质得出关于a的不等关系即可求出实数a的取值范围;法二:分类讨论法,对cosx的正负进行分类讨论:当cosx>0时,,即;当cosx<0时,,即;当cosx=0时,f(x)=1≥0恒成立,综上所述,可得实数a的取值范围.(Ⅲ)常数a≠0时,设g(x)=,利用求导法则,对g(x)进行求导,求出x在[0,π]上的极值点,利用导数研究其最值问题.

点评:此题主要考查利用导数研究函数的单调性和最值问题,解题的关键是能够对g(x)进行正确求导,此题是一道中档题.
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