题目内容

已知函数f(x)=x-2sinx+a(x∈[0,
π
2
]),a为常数.
(1)求函数f(x)的极值;
(2)若函数f(x)在[0,
π
2
]上有且仅有一个零点,求实数a的取值范围.
考点:利用导数研究函数的极值,函数零点的判定定理,正弦函数的图象
专题:导数的综合应用
分析:(1)f′(x)=1-2cosx,令f′(x)=0,解得x=
π
3
;分别解出令f′(x)>0,f′(x)<0,即可得出函数的单调性,进而得出极值;
(2)由函数f(x)在[0,
π
2
]上有且仅有一个零点,因此函数f(x)取得极小值f(
π
3
)
=0,解得即可.
解答: 解:(1)f′(x)=1-2cosx,
令f′(x)=0,解得x=
π
3
;令f′(x)>0,解得
π
3
<x≤
π
2
,此时函数f(x)单调递增;令f′(x)<0,解得0≤x<
π
3
,此时函数f(x)单调递减.
∴当x=
π
3
时,函数f(x)取得极小值,f(
π
3
)
=
π
3
-2×sin
π
3
+a=
π
3
-
3
+a.
(2)∵函数f(x)在[0,
π
2
]上有且仅有一个零点,
由(1)可得:函数f(x)取得极小值f(
π
3
)
=
π
3
-
3
+a=0,解得a=
3
-
π
3
点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值最值、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
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