题目内容

已知函数f(x)=asinx+tanx(0<x<
π
2
)在x=
π
3
处的切线与直线9x-2y=0平行.
(Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)求证函数y=f(x)=asinx+tanx(0<x<
π
2
)的图象始终在直线y=2x的上方.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:导数的综合应用
分析:(Ⅰ)由已知得f(x)=acosx+
1
cos2x
,由此能求出a=1.
(Ⅱ)设g(x)=f(x)-2x=sinx+tanx-2x,g(x)=cosx+
1
cos2x
-2,由此利用导数性质能证明函数y=f(x)=asinx+tanx(0<x<
π
2
)的图象始终在直线y=2x的上方.
解答: 解:(Ⅰ)由f(x)=asinx+tanx,0<x<
π
2

f(x)=acosx+
1
cos2x

由题意f(
π
3
)
=
9
2
,a=1,
∴a=1.
(Ⅱ)设g(x)=f(x)-2x=sinx+tanx-2x,
g(x)=cosx+
1
cos2x
-2
=
cos3x-2cos2x+1
cos2x

=
(cosx-1)(cos2x-cosx-1)
cos2x

=
(cosx-1)[cosx(cosx-1)-1]
cos2x

∵0<cosx<1,g′(x)>0,
∴g(x)在(0,
π
2
)上是增函数,∴g(x)>g(0)=0,
∴sinx+tanx>2x,
∴函数y=f(x)=asinx+tanx(0<x<
π
2
)的图象始终在直线y=2x的上方.
点评:本题考查实数值的求法,考查函数y=f(x)=asinx+tanx(0<x<
π
2
)的图象始终在直线y=2x的上方的证明,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.
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