问题 解答题

设函数f(x)=ex+sinx,g(x)=x-2;

(1)求证:函数y=f(x)在[0,+∞)上单调递增;

(2)设P(x1,f(x1)),Q(x2,g(x2))(x1≥0,x2>0),若直线PQx轴,求P,Q两点间的最短距离.

答案

(1)证明:x≥0时,f'(x)=ex+cosx≥1+cosx≥0,

所以函数y=f(x)在[0,+∞)上单调递增;---------------------------(6分)

(2)因为f(x1)=g(x2),所以ex1+sinx1=x2-2---------------------(8分)

所以P,Q两点间的距离等于|x2-x1|=|ex1+sinx1-x1+2|,------(9分)

设h(x)=ex+sinx-x+2(x≥0),则h'(x)=ex+cosx-1(x≥0),

记l(x)=h'(x)=ex+cosx-1(x≥0),则l'(x)=ex-sinx≥1-sinx≥0,

所以h'(x)≥h'(0)=1>0,------------------------------------(12分)

所以h(x)在[0,+∞)上单调递增,所以h(x)≥h(0)=3------------(14分)

所以|x2-x1|≥3,即P,Q两点间的最短距离等于3.---------------(15分)

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