(2)若x∈[0,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.
【分析】(1)令g(x)=f′(x),对g(x)再求导,研究其在(0,π)上的单调性,结合极值点和端点值不难证明;
(2)利用(1)的结论,可设f′(x)的零点为x0,并结合f′(x)的正负分析得到f(x)的情况,作出图示,得出结论.
【解答】解:
(1)
证明:∵f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,
∴f′(x)=2cosx﹣cosx+xsinx﹣1
=cosx+xsinx﹣1,
令g(x)=cosx+xsinx﹣1,
则g′(x)=﹣sinx+sinx+xcosx
=xcosx,
当x∈(0,)时,xcosx>0,
当x时,xcosx<0,
∴当x=时,极大值为g()=>0,
又g(0)=0,g(π)=﹣2,
∴g(x)在(0,π)上有唯一零点,
即f′(x)在(0,π)上有唯一零点;
(2)
由(1)知,f′(x)在(0,π)上有唯一零点x0,
使得f′(x0)=0,
且f′(x)在(0,x0)为正,
在(x0,π)为负,
∴f(x)在[0,x0]递增,在[x0,π]递减,
结合f(0)=0,f(π)=0,
可知f(x)在[0,π]上非负,
令h(x)=ax,
作出图示,
∵f(x)≥h(x),
∴a≤0,
∴a的取值范围是(﹣∞,0].
【点评】此题考查了利用导数研究函数的单调性,零点等问题,和数形结合的思想方法,难度较大.
21.(12分)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;
(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.
【分析】(1)由条件知点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,设圆的方程为⊙M的方程为(x﹣a)2+(y﹣a)2=R2(R>0),然后根据圆与直线x+2=0相切和圆心到直线x+y=0的距离,半弦长和半径的关系建立方程组即可;
(2)设M的坐标为(x,y),然后根据条件的到圆心M的轨迹方程为y2=4x,然后根据抛物线的定义即可得到定点.
【解答】解:∵⊙M过点A,B且A在直线x+y=0上,
∴点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,
设⊙M的方程为:(x﹣a)2+(y﹣a)2=R2(R>0),则