问题 解答题

已知函数f(x)=lnx+cosx(x∈[π,2π]).

(1)判断函数f(x)的单调性,并求函数f(x)的值域;

(2)证明方程f(x)=x-π在[π,2π]上必有一根.

答案

(1)[π,2π]内,f1(x)=lnx是增函数,f2(x)=cosx也是增函数,…(2分)

∴f(x)=lnx+cosx在[π,2π]内是增函数.…(3分)

fmin(x)=f(π)=lnπ-1=ln

π
e
,fmax(x)=f(2π)=ln2π+1=ln2πe,…(5分)

∴函数f(x)的值域是[ln

π
e
,ln2πe].…(6分)

(2)设g(x)=f(x)-x+π=lnx+cosx-x+π,…(8分)

由g(π)=lnπ-1>lne-1=0,g(2π)=ln2π+1-π<lne2+1-π=3-π<0,…(12分)

∵g(π)•g(2π)<0,…(13分)

∴方程f(x)=x-π在[π,2π]必有一根.…(14分)

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