问题 填空题
(理)函数f(x)=
m-2sinx
cosx
在区间(0,
π
2
)
上单调递减,则实数m的取值范围为______.
答案

已知条件实际上给出了一个在区间(0,

π
2
)上恒成立的不等式.

任取x1,x2(0,

π
2
),且x1<x2,则不等式f(x1)>f(x2)恒成立,即
m-2sinx1
cosx1
m-2sinx2
cosx2
恒成立.化简得m(cosx2-cosx1)>2sin(x1-x2

0<x1x2

π
2
可知:cosx2-cosx1<0,所以m<
2sin(x1-x2)
cosx2-cosx1

上式恒成立的条件为:m<(

2sin(x1-x2)
cosx2-cosx1
)在区间(0,
π
2
)上的最小值.

由于

2sin(x1-x2)
cosx2-cosx1
=
4sin
x1-x2
2
cos
x1-x2
2
2sin
x1+x2
2
sin
x1-x2
2
=
2cos
x1-x2
2
sin
x1+x2
2
=
2(cos
x1
2
cos
x2
2
+sin
x1
2
sin
x2
2
)
sin
x1
2
cos
x2
2
+cos
x1
2
sin
x2
2
=
2(1+tan
x1
2
tan
x2
2
)
tan
x1
2
+tan
x2
2

且当0<x1x2

π
2
时,0<
x1
2
x2
2
π
4
,所以 0<tan
x1
2
,tan
x2
2
<1

从而  (1+tan

x1
2
tan
x2
2
)-(tan
x1
2
+tan
x2
2
)=(1-tan
x1
2
)(1-tan
x2
2
)>0,

有   

2(1+tan
x1
2
tan
x2
2
)
tan
x1
2
+tan
x2
2
>2,

即m的取值范围为(-∞,2].

故答案为(-∞,2].

单项选择题
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