题目内容
【题目】已知函数f(x)=ax﹣sinx(a∈R).
(1)当
时,f(x)
0恒成立,求正实数a的取值范围;
(2)当a≥1时,探索函数F(x)
f(x)﹣cosx+a﹣1在(0,π)上的零点个数,并说明理由.
【答案】(1)
;(2)见解析
【解析】
(1)由已知分离参数后构造函数,转化为求解函数的最值或范围,结合导数可求;
(2)由已知结合导数分析函数的性质,然后结合函数的零点判定定理可求.
解:(1)因为
,
所以
,
令
,
,
再令m(x)
xcosx﹣sinx,m'(x)
cosx﹣xsinx﹣cosx
﹣xsinx
0,
所以m(x)在(0,
)上单调递减,
所以m(x)
m(0)=0.
所以g'(x)
0,则g(x)在(0,
)上单调递减,
所以g(x)
g(
)
,
所以a
,
又a
0,
即正实数a的取值范围是(0,
].
(2)F(x)
f(x)﹣cosx+a﹣1
ax﹣sinx﹣cosx+a﹣1,
则
,
因为x∈(0,π),
故
,
又a≥1,
故F′(x)
0对x∈(0,π)恒成立,
即F(x)在区间(0,π)单调递增;
又F(0)=a﹣2,F(π)=a(1+π)
0,
故当1≤a
2时,F(0)=a﹣2
0,此时F(x)在区间(0,π)内恰好有1个零点;
当a≥2时,F(0)=a﹣2≥0,此时F(x)在区间(0,π)内没有零点.
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