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已知函数f(x)=sinx3cosx-x(0<x<π2).

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/18 00:36:17
已知函数f(x)=
sinx
3cosx
(本小题满分14分)
(Ⅰ)∵f′(x)=
cosx
3cosx
−sinx(
3cosx
)′

3cos2x
-1=
3cos2x+sin2x
3cosx
3cosx
−1=cos
2
3x+
1
3sin2xcos−
4
3x−1…(3分)
∴f′(
π
4)=cos
2
3
π
4+
1
3sin2
π
4cos−
4
3
π
4−1=
2
3
34
−1…(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f′(x)=cos
2
3x+
1
3sin2xcos−
4
3x−1,其中f(0)=0
令G(x)=f'(x),则G′(x)=
2
3cos−
1
3x•(−sinx)+
1
3[2sinxcosxcos−
4
3x+sin2x•(−
4
3)•cos−
7
3x•(−sinx)]
=
4
9sin3xcos−
7
3x>0在x∈(0,
π
2)上恒成立
故G(x)在(0,
π
2)上为增函数,故f′(x)>f′(0)=0,…(8分)
所以f(x)在(0,
π
2)上为增函数,故f(x)>f(0)=0,
即sin3x>x3cosx,…(10分)
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知sin3x-x3cosx>0在x∈(0,
π
4]上恒成立.
则g′(x)=
2(sin3x−x3cosx)
x3sin3x>0在x∈(0,
π
4]上恒成立.   …(12分)
即g(x)在x∈(0,
π
4]单调递增
于是g(x)max=g(
π
4)=2−
16
π2…(14分)