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設函數f(x)=
x+sinx
x
,g(x)=xcosx-sinx
(1)求證:當x∈(0,π]時,g(x)<0;
(2)若存在x∈(0,π),使得f(x)<a成立,求a的取值范圍.
考點:三角函數中的恒等變換應用,利用導數研究函數的單調性
專題:導數的概念及應用,導數的綜合應用,三角函數的圖像與性質
分析:(1)求出函數g(x)=xcosx-sinx的導函數,分析導函數在(0,π]上符號,進而判斷出g(x)在(0,π]上為減函數,進而得到g(x)<g(0)=0;
(2)求出函數f(x)=
x+sinx
x
的導函數,分析導函數在(0,π]上符號,進而判斷出f(x)在(0,π]上為減函數,將存在性問題轉化為最值問題后,可得a的取值范圍.
解答: 證明:(1)∵g(x)=xcosx-sinx
∴g′(x)=cosx-xsinx-cosx=-xsinx,
∵x∈(0,π],
∴g′(x)≤0恒成立,
∴g(x)=xcosx-sinx在(0,π]上為減函數,
故g(x)<g(0)=0
(2)∵函數f(x)=
x+sinx
x
,
∴f′(x)=
xcosx-sinx
x2

∵x∈(0,π],
∴f′(x)≤0恒成立,
∴f(x)=
x+sinx
x
在(0,π]上為減函數,
當x=π時,f(x)取最小值1,
若存在x∈(0,π),使得f(x)<a成立,
則a>1
點評:本題考查的知識點是三角函數中的恒等變換應用,利用導數研究函數的單調性,是三角函數與導數的簡單綜合應用,難度中檔.
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x
2

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π
2
,
π
2
]上任取x0,求滿足f(x0)≥
1
2
的概率;
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2
2
3
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tanα
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3
3
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3
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x=
3
2
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y=
1
2
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π
2
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3
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a2
4
,若存在α,β∈(0,a],使得|f(α)-g(β)|<a成立,求實數a的取值范圍.

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1
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