已知函数f(x)=xsinx.(1)判断方程f(x)=1在(0,π)内实根的个数,并说明理由;(2)设函数f(x)

2025-06-26 19:22:00
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回答1:

(1)∵f(x)=xsinx.
∴由f(x)=xsinx=1得sinx=

1
x

在坐标系中分别作出函数f(x)=sinx,和g(x)=
1
x
的图象如图:
∵y=
1
x
在(0,π)上得到递减,y=sinx在(0,
π
2
]上递增,
在(
π
2
,π)上单调递减,且当x=
π
2
时,f(
π
2
)=1,g(
π
2
)=
2
π
<1,
∴f(x)与g(x)在(0,π)上有两个交点,即方程f(x)=1在(0,π)内实根的个数为2个.
(2)f′(x)=sinx+xcosx,
由f′(x)=0得sinx=-xcosx,
即x=-tanx,
设x0>0是f′(x)=0的任意正实根,则存在一个非负整数k,
使x0∈(
π
2
+kπ,π+kπ
),即x0在第二或第四象限内,
则满足f′(x)=0的正根x0都是f(x)的极值点.
设函数f(x)在(0,+∞)内的全部极值点按从小到大的顺序排列为a1<a2<…<an…,
π
2
+(n?1)π<an<π+(n?1)π

π
2
+nπ<an+1<π+nπ

π
2
an+1?an
2

∵an+1-an=-(tanan+1-tanan)=-(1+tanan+1?tanan)tan(an+1-an),
∵tanan+1-tanan>0,
∴tan(an+1-an)<0,
∴an+1-an必在第二象限,即an+1-an<π,
综上
π
2
an+1?an<π(n∈N*)