题目内容
【题目】已知函数f(x)=exsinx,其中x∈R,e=2.71828…为自然对数的底数. (Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当 时,f(x)≥kx,求实数k的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ) f′(x)=exsinx+excosx=ex(sinx+cosx), 令 ,
当 单调递增,
单调递减
(Ⅱ) 令g(x)=f(x)﹣kx=exsinx﹣kx,即g(x)≥0恒成立,
而g′(x)=ex(sinx+cosx)﹣k,
令h(x)=ex(sinx+cosx)h′(x)=ex(sinx+cosx)+ex(cosx﹣sinx)=2excosx,
∵ 在 上单调递增, ,
当k≤1时,g′(x)≥0,g(x)在 上单调递增,g(x)≥g(0)=0,符合题意;
当 时,g′(x)≤0g(x)在 上单调递减,g(x)≤g(0)=0,与题意不合;
当 时,g′(x)为一个单调递增的函数,而 ,
由零点存在性定理,必存在一个零点x0 , 使得g′(x0)=0,
当x∈[0,x0)时,g′(x)≤0,从而g(x)在x∈[0,x0)上单调递减,
从而g(x)≤g(0)=0,与题意不合,
综上所述:k的取值范围为(﹣∞,1]
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,结合三角函数的性质求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)令g(x)=f(x)﹣kx=exsinx﹣kx,即g(x)≥0恒成立,通过讨论k的范围确定函数的单调性,从而求出k的范围即可.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数的相关知识点,需要掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值才能正确解答此题.