问题
解答题
设函数f(x)=
(Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)证明:对任意的x≥0,都有f(x)≤
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答案
(1)由已知得,f′(x)=
(2分)2cosx+1 (2+cosx)2
令f'(x)>0,得2cosx+1>0,即cosx>-
,1 2
解得x∈(-
+2kπ,2π 3
+2kπ)(4分)2π 3
令f'(x)<0,得2cosx+1<0,即cosx<-
,1 2
解得x∈(
+2kπ,2π 3
+2kπ)(6分)4π 3
故单增区间为(-
+2kπ,2π 3
+2kπ),2π 3
单减区间为(
+2kπ,2π 3
+2kπ).(k∈Z)4π 3
(2)令F(x)=f(x)-
x,1 3
则F(x)=
-sinx 2+cosx
xF′(x)=1 3
-2cosx+1 (2+cosx)2
=1 3
,(8分)-(cosx-1)2 (2+cosx)2
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)≤
x(12分)1 3