问题 解答题
设函数f(x)=
sinx
2+cosx

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)证明:对任意的x≥0,都有f(x)≤
1
3
x
答案

(1)由已知得,f′(x)=

2cosx+1
(2+cosx)2
(2分)

令f'(x)>0,得2cosx+1>0,即cosx>-

1
2

解得x∈(-

3
+2kπ,
3
+2kπ)(4分)

令f'(x)<0,得2cosx+1<0,即cosx<-

1
2

解得x∈(

3
+2kπ,
3
+2kπ)(6分)

故单增区间为(-

3
+2kπ,
3
+2kπ),

单减区间为(

3
+2kπ,
3
+2kπ).(k∈Z)

(2)令F(x)=f(x)-

1
3
x,

F(x)=

sinx
2+cosx
-
1
3
xF′(x)=
2cosx+1
(2+cosx)2
-
1
3
=
-(cosx-1)2
(2+cosx)2
,(8分)

故对于∀x≥0,都有F'(x)≤0因而F(x)在[0,+∞)上递减,(10分)

对于∀x≥0,都有F(x)≤F(0)=0

因此对于∀x≥0,都有f(x)≤

1
3
x(12分)

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