(2014•大连一模)设f(x)=cosx+x22-1.

(2014•大连一模)设f(x)=cosx+
x2
2
-1.
(Ⅰ)求证:当x≥0时,f(x)≥0;
(Ⅱ)若a∈R,证明:当a≥1时,eax≥sinx-cosx+2对任意的x≥0恒成立.
你不懂你不懂 1年前 已收到1个回答 举报

平易近人我 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由f(x)=cosx+
x2
2
-1,(x≥0),则f′(x)=x-sinx,设h(x)=x-sinx,则h′(x)=1-cosx,得f′(x)为增函数,从而f(x)在x≥0时为增函数,得f(x)≥f(0)=0;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知x≥0时,sinx≤x,cosx≥-
x2
2
+1,得
x2
2
+x+1≥sinx-cosx+2,设G(x)=ex-
x2
2
-x-1,则G′(x)=ex-x-1,设g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1,从而G(x)为增函数,进而G(x)≥G(0)=0,即ex≥sinx-cosx+2对任意的x≥0恒成立.又x≥0,a≥1时,eax≥ex,从而a≥1时,eax≥sinx-cosx+2对任意的x≥0恒成立.

(Ⅰ)证明:∵f(x)=cosx+
x2
2-1,(x≥0),
则f′(x)=x-sinx,
设h(x)=x-sinx,则h′(x)=1-cosx,
当x≥0时,h′(x)=1-cosx≥0,即f′(x)为增函数,
所以f′(x)≥f′(0)=0,
即f(x)在x≥0时为增函数,
所以f(x)≥f(0)=0;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知x≥0时,sinx≤x,cosx≥-
x2
2+1,

x2
2+x+1≥sinx-cosx+2,
设G(x)=ex-
x2
2-x-1,则G′(x)=ex-x-1,
设g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1,
当x≥0时,g′(x)=ex-1≥0,
∴g(x)=ex-x-1为增函数,
∴g(x)≥g(0)=0,
∴G(x)为增函数,
∴G(x)≥G(0)=0,
∴ex≥sinx-cosx+2对任意的x≥0恒成立.
又x≥0,a≥1时,eax≥ex
∴a≥1时,eax≥sinx-cosx+2对任意的x≥0恒成立.

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题考察了函数的单调性,导数的应用,不等式的证明,是一道综合题.

1年前

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