题目内容
若f(x)=λx+sinx是区间[-1,1]上的减函数,且f(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,求实数t的取值范围( )
分析:利用g′(x)=λ+cosx≤0在[-1,1]上恒成立得出λ≤-cosx再结合三角函数的性质即可求λ的取值范围;先利用函数f(x)在[-1,1]上单调递减,求出其最大值,再把f(x)≤t2-λt+1在x∈[-1,1]上恒成立转化为其最大值小于等于t2-λt+1恒成立,进而得到(1-t)λ+t2+sin1+1≥0(其中λ≤-1)恒成立,再利用一次函数恒成立问题的解法即可求t出的取值范围.
解答:解:f(x)=λx+sinx是区间[-1,1]上的减函数
f′(x)=λ+cosx≤0在[-1,1]上恒成立
∴λ≤-cosx.…(5分)
又∵cosx∈[cos1,1],
∴-cosx∈[-1,-cos1].
∴λ≤-1.…(8分)
∵f(x)在区间[-1,1]上单调递减,
因为f(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,
∴f(x)max=g(-1)=-λ-sin1.
只需-λ-sin1≤t2+λt+1.
∴(t+1)λ+t2+sin1+1≥0.
恒成立.
令h(λ)=(t+1)λ+t2+sin1+1,
则
∴
而t2-t+sin1≥0恒成立,
∴t≤-1.
故选B.
f′(x)=λ+cosx≤0在[-1,1]上恒成立
∴λ≤-cosx.…(5分)
又∵cosx∈[cos1,1],
∴-cosx∈[-1,-cos1].
∴λ≤-1.…(8分)
∵f(x)在区间[-1,1]上单调递减,
因为f(x)≤t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,
∴f(x)max=g(-1)=-λ-sin1.
只需-λ-sin1≤t2+λt+1.
∴(t+1)λ+t2+sin1+1≥0.
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令h(λ)=(t+1)λ+t2+sin1+1,
则
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∴
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而t2-t+sin1≥0恒成立,
∴t≤-1.
故选B.
点评:本题主要考查函数单调性及函数恒成立问题.一次函数的恒成立问题一般要考虑一次项系数的符号及区间端点值的符号,属于难题.
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