已知函数f(x)=2e2x+2x+sin2x.(Ⅰ)试判断函数f?(x)的单调性并说明理由;(Ⅱ)若对任意的x∈[0,1],不等式组恒成立,求实数k的取值范围.

发布时间:2020-08-01 03:30:13

已知函数f(x)=2e2x+2x+sin2x.(Ⅰ)试判断函数f?(x)的单调性并说明理由;
(Ⅱ)若对任意的x∈[0,1],不等式组恒成立,求实数k的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)函数f(x)在R上单调递增.利用导数证明如下:
因为f(x)=2e2x+2x+sin2x,
所以,f'(x)=4e2x+2+2cos2x>0在R上恒成立,
所以f(x)在R上递增.(5分)
(Ⅱ)由于f(x)在R上递增,不等式组可化为,对于任意x∈[0,1]恒成立.
令F(x)=x2-2kx+k-4<0对任意x∈[0,1]恒成立,
必有,即,解之得-3<k<4,
再由x2-kx-k+3>0对任意x∈[0,1]恒成立可得,
在x∈[0,1]恒成立,因此只需求的最小值,而(x+1)+-2≥2.
当且仅当x=1时取等号,故k<2.
综上可知,k的取值范围是(-3,2).(12分)

解析分析:(Ⅰ)先求出其导函数,利用其导函数值的正负来判断函数f?(x)的单调性即可;(Ⅱ)先把问题转化为,对于任意x∈[0,1]恒成立;再分别求出两段成立时实数k满足的条件,两个相结合即可求出实数k的取值范围.

点评:本题第一问主要考查利用导数研究函数的单调性.利用导数研究函数的单调性时,一般结论是:导数大于0对应区间为原函数的递增区间;导数小于0对应区间为原函数的递减区间.
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