设函数f(x)=sinx2+cosx.
2个回答

解题思路:(1)先确定函数的定义域然后求导数fˊ(x),在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求出单调区间.

(2)令g(x)=ax-f(x),根据导数研究单调性的方法,即转化成研究对任何x≥0,都有g(x)≥0恒成立,再利用分类讨论的方法求出a的范围.

(Ⅰ)f′(x)=

(2+cosx)cosx−sinx(−sinx)

(2+cosx)2=

2cosx+1

(2+cosx)2.(2分)

当2kπ−

3<x<2kπ+

3(k∈Z)时,cosx>−

1

2,即f'(x)>0;

当2kπ+

3<x<2kπ+

3(k∈Z)时,cosx<−

1

2,即f'(x)<0.

因此f(x)在每一个区间(2kπ−

3,2kπ+

3)(k∈Z)是增函数,f(x)在每一个区间(2kπ+

3,2kπ+

3)(k∈Z)是减函数.(6分)

(Ⅱ)令g(x)=ax-f(x),则g′(x)=a−

2cosx+1

(2+cosx)2=a−

2

2+cosx+

3

(2+cosx)2=3(

1

2+cosx−

1

3)2+a−

1

3.

故当a≥

1

3时,g'(x)≥0.

又g(0)=0,所以当x≥0时,g(x)≥g(0)=0,即f(x)≤ax.(9分)

当0<a<

1

3时,令h(x)=sinx-3ax,则h'(x)=cosx-3a.

故当x∈[0,arccos3a)时,h'(x)>0.

因此h(x)在[0,arccos3a)上单调增加.

故当x∈(0,arccos3a)时,h(x)>h(0)=0,

即sinx>3ax.

于是,当x∈(0,arccos3a)时,f(x)=

sinx

2+cosx>

sinx

3>ax.

当a≤0时,有f(

π

2)=

1

2>0≥a•

π

2.

因此,a的取值范围是[

1

3,+∞).(12分)

点评:

本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.

考点点评: 本小题主要考查函数的导数、单调性、不等式等基础知识,考查综合利用数学知识分析问题、解决问题的能力.