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1、试题题目:设函数f(x)=x+sinxx.(Ⅰ)判断f(x)在区间(0,π)上的增减性并证明之..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-06 07:30:00

试题原文

设函数f(x)=
x+sinx
x

(Ⅰ) 判断f(x)在区间(0,π)上的增减性并证明之;
(Ⅱ) 若不等式0≤a≤
x-3
+
4-x
对x∈[3,4]恒成立,求实数a的取值范围M;
(Ⅲ)设0≤x≤π,且a∈M,求证:(2a-1)sinx+(1-a)sin(1-a)x≥0.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的奇偶性、周期性



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)∵f(x)=
sinx
x
+1,∴f′(x)=
xcosx-sinx
x2
,x∈(0,π).
设g(x)=xcos x-sin x,x∈(0,π),则g′(x)=-xsin x<0(∵x∈(0,π)).
∴g(x)在(0,π)上为减函数,又∵g(0)=0,
∴x∈(0,π)时,g(x)<0,
∴f′(x)=
g(x)
x2
<0,
∴f(x)在(0,π)上是减函数.(6分)
(Ⅱ)∵(
x-3
+
4-x
2=1+2
(x-3)(4-x)

∴x=3或4时,(
x-3
+
4-x
2min=1,
∴(
x-3
+
4-x
min=1.
又0≤a≤
x-3
+
4-x
对一切x∈[3,4]恒成立,
∴0≤a≤1.
(Ⅲ)证明:显然当a=0,1或x=0,π时,不等式成立.
当0<a<1且0<x<π,原不等式等价于(1-a)sin(1-a)x≥(1-2a)sin x.(10分)
下面证明一个更强的不等式:(1-a)sin(1-a)x≥(1-2a+a2)sin x=(1-a)2sin x ①
即sin(1-a)x≥(1-a)sin x. ②
亦即
sin(1-a)x
(1-a)x
sinx
x

由(1)知
sinx
x
在(0,π)上是减函数,
又∵(1-a)x<x,∴
sin(1-a)x
(1-a)x
sinx
x
.(12分)
∴不等式②成立,从而①成立.
又∵(1-2a+a2)sin x>(1-2a)sin x,∴(1-a)sin(1-a)x>(1-2a)sin x.
综上,∴0≤x≤π且0≤a≤1时,原不等式成立.(14分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设函数f(x)=x+sinxx.(Ⅰ)判断f(x)在区间(0,π)上的增减性并证明之..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的奇偶性、周期性”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的奇偶性、周期性”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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