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  • 已知函數(shù)f(x)=sinx(x≥0),g(x)=ax(x≥0),其中a為實(shí)數(shù).

    已知函數(shù)f(x)=sinx(x≥0),g(x)=ax(x≥0),其中a為實(shí)數(shù).
    1.若f(x)≤g(x)恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
    2.當(dāng)a=1時(shí),求證:g(x)-f(x)≤(1/6)x³ (x≥0).
    數(shù)學(xué)人氣:867 ℃時(shí)間:2020-03-17 19:16:06
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ) 由題意可得:令h(x)=f(x)-g(x)=sinx-ax(x≥0),
    所以h'(x)=cosx-a.
    若a≥1,h'(x)=cosx-a≤0,
    所以h(x)=sinx-ax在區(qū)間(-∞,0]上單調(diào)遞減,即h(x)≤h(0)=0,
    所以sinx≤ax(x≥0)成立.
    若a<1,存在x0∈(0,π/2),使得cosx0=a,
    所以x∈(0,x0),h'(x)=cosx-a>0,
    所以h(x)=sinx-ax在區(qū)間(0,x0)上單調(diào)遞增,
    所以存在x使得h(x)>h(0)=0,即此時(shí)f(x)≤g(x)不恒成立,
    所以a<1不符合題意舍去.
    綜上,a≥1.
    (Ⅱ)由題意可得:a=1,所以g(x)=x(x≥0),
    所以(x)-g(x)=sinx-x(x≥0),
    所以原不等式等價(jià)于sinx-x-1/6x^3≤0(x≥0),
    設(shè)H(x)=x-sinx-1/6x^3 (x≥0),所以H′(x)=1-cosx-1/2x^2.
    令G(x)=1-cosx-1/2x^2,所以G'(x)=sinx-x,
    所以G'(x)=sinx-x≤0(x≥0),
    所以G(x)=1-cosx-1/2x^2在(0,+∞)上單調(diào)遞減,
    因此有:G(x)=1-cosx-1/2x^2≤G(0)=0,
    即H′(x)=1-cosx-1/2x^2≤0,
    所以H(x)=x-sinx-1/6x^3 (x≥0)單調(diào)遞減,
    所以H(x)=x-sinx-1/6x^3≤H(0)=0,
    所以x-sinx-1/6x^3≤0(x≥0)恒成立,即x-sinx≤1/6x^3(x≥0).
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