问题 解答题
已知f(x)=ae-x+cosx-x(0<x<1)
(1)若对任意的x∈(0,1),f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围;
(2)求证:e-x+sinx<1+
x2
2
(0<x<1)
答案

(1)由f(x)<0,得a<(x-cosx)•ex

记g(x)=(x-cosx)•ex

则g′(x)=(1+sinx)•ex+(x-cosx)•ex

=(1+sinx-cosx+x)•ex

∵0<x<1,

∴sinx>0,1-cosx>0,ex>0,∴g′(x)>0,

∴g(x)在(0,1)上为增函数.

∴-1<g(x)<(1-cos1)•e,故a≤-1.

(2)构造函数h(x)=e-x+sinx-1-

x2
2
(0<x<1),且h(0)=0,

则h′(x)=-e-x+cosx-x,

由(1)知:当a=-1时,f(x)=-e-x+cosx-x<0(0<x<1),

∴h(x)在(0,1)单调递减,∴h(x)<h(0)=0,

e-x+sinx<1+

x2
2
(0<x<1).

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