问题
解答题
已知函数f(x)=x3+2x-sinx(x∈R).
(Ⅰ)证明:函数f(x)是R上单调递增函数;
(Ⅱ)解关于x的不等式f(x2-a)+f(x-ax)<0.
答案
证明:(I)∵f(x)=x3+2x-sinx
∴f′(x)=3x2+2-cosx=3x2+(2-cosx)
∵3x2≥0,2-cosx>0恒成立,
故f′(x)>0,
故函数f(x)是R上单调递增函数;
(Ⅱ)∵f(-x)=(-x)3+2(-x)-sin(-x)=-(x3+2x-sinx)=-f(x)
函数f(x)是奇函数
原不等式可化为f(x2-a)<-f(x-ax)=f(ax-x)
由(1)可得x2-a<ax-x,即x2+(1-a)x-a<0,
即(x+1)(x-a)<0,
当a<-1时,原不等式的解析为(a,-1)
当a=-1时,原不等式的解析为∅
当a>-1时,原不等式的解析为(-1,a)