问题
解答题
已知函数f(x)=x,函数g(x)=λf(x)+sinx是区间[-1,1]上的减函数. (I)求λ的最大值; (II)若g(x)<t2+λt+1在x∈[-1,1]上恒成立,求t的取值范围; (Ⅲ)讨论关于x的方程
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答案
(I)∵f(x)=x,
∴g(x)=λx+sinx,
∵g(x)在[-1,1]上单调递减,
∴g'(x)=λ+cosx≤0
∴λ≤-cosx在[-1,1]上恒成立,λ≤-1,故λ的最大值为-1.
(II)由题意[g(x)]max=g(-1)=-λ-sinl
∴只需-λ-sinl<t2+λt+1
∴(t+1)λ+t2+sin+1>0(其中λ≤-1),恒成立,
令h(λ)=(t+1)λ+t2+sin1+1>0(λ≤-1),
则
,t+1<0 -t-1+t2+sin1+1>0
∴
,而t2-t+sin1>0恒成立,t<-1 t2-t+sin1>0
∴t<-1
又t=-1时-λ-sinl<t2+λt+1
故t≤-1(9分)
(Ⅲ)由
=lnx f(x)
=x2-2ex+m.lnx x
令f1(x)=
,f2(x)=x2-2ex+m,lnx x
∵f1′(x)=
,1-lnx x2
当x∈(0,e)时,f1′(x)≥0,
∴f1(x)在(0,e]上为增函数;
当x∈[e,+∞)时,f1′(x)≤0,
∴f1(x)在[e,+∞)为减函数;
当x=e时,[f1(x)]max=f1(e)=
,1 e
而f2(x)=(x-e)2+m-e2,
∴当m-e2>
,即m>e2+1 e
时,方程无解;1 e
当m-e2=
,即m=e2+1 e
时,方程有一个根;1 e
当m-e2<
时,m<e2+1 e
时,方程有两个根.(14分)1 e