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(2012•蚌埠模拟)已知函数f(x)=2e2x+2x+sin2x.

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/11 07:20:29
(2012•蚌埠模拟)已知函数f(x)=2e2x+2x+sin2x.
(Ⅰ)试判断函数f (x)的单调性并说明理由;
(Ⅱ)若对任意的x∈[0,1],不等式组
f(2kx−x
(2012•蚌埠模拟)已知函数f(x)=2e2x+2x+sin2x.
(Ⅰ)函数f(x)在R上单调递增.利用导数证明如下:
因为f(x)=2e2x+2x+sin2x,
所以,f'(x)=4e2x+2+2cos2x>0在R上恒成立,
所以f(x)在R上递增.(5分)
(Ⅱ)由于f(x)在R上递增,不等式组可化为

x2−2kx+k−4<0
x2−kx−k+3>0,对于任意x∈[0,1]恒成立.
令F(x)=x2-2kx+k-4<0对任意x∈[0,1]恒成立,
必有

F(0)<0
F(1)<0,即

k−4<0
1−2k+k−4<0,解之得-3<k<4,
再由x2-kx-k+3>0对任意x∈[0,1]恒成立可得k<
x2+3
x+1=
(x+1)2−2(x+1)+4
x+1=(x+1)+
4
x+1−2,
在x∈[0,1]恒成立,因此只需求
x2+3
x+1的最小值,而(x+1)+
4
x+1-2≥2.
当且仅当x=1时取等号,故k<2.
综上可知,k的取值范围是(-3,2).(12分)