Question

（理）函數f(x)=

m-2sinx

cosx

在區間(0，

π

2

)上單調遞減，則實數m的取值范圍為

（-∞，2]

．

Answer 1

分析：函數f(x)=

m-2sinx

cosx

在區間(0，

π

2

)上單調遞減，利用單調減函數的定義，可以轉化為在區間(0，

π

2

)上不等式的恒成立問題，進而轉化為：m＜(

2sin(x1-x2)

cosx2-cosx1

)在區間(0，

π

2

)上的最小值．結合區間(0，

π

2

)可求實數m的取值范圍．

解答：解：已知條件實際上給出了一個在區間(0，

π

2

)上恒成立的不等式．
任取x₁，x₂∈(0，

π

2

)，且x₁＜x₂，則不等式f（x₁）＞f（x₂）恒成立，即

m-2sinx1

cosx1

＞

m-2sinx2

cosx2

恒成立．化簡得m（cosx₂-cosx₁）＞2sin（x₁-x₂）
由0＜x1＜x2＜

π

2

可知：cosx₂-cosx₁＜0，所以m＜

2sin(x1-x2)

cosx2-cosx1

上式恒成立的條件為：m＜(

2sin(x1-x2)

cosx2-cosx1

)在區間(0，

π

2

)上的最小值．
由于

2sin(x1-x2)

cosx2-cosx1

=

4sin x1-x2 2 cos x1-x2 2

2sin x1+x2 2 sin x1-x2 2

=

2cos x1-x2 2

sin x1+x2 2

=

2(cos x1 2 cos x2 2 +sin x1 2 sin x2 2 )

sin x1 2 cos x2 2 +cos x1 2 sin x2 2

=

2(1+tan x1 2 tan x2 2 )

tan x1 2 +tan x2 2

且當0＜x1＜x2＜

π

2

時，0＜

x1

2

，

x2

2

＜

π

4

，所以 0＜tan

x1

2

，tan

x2

2

＜1，
從而  (1+tan

x1

2

tan

x2

2

)-(tan

x1

2

+tan

x2

2

)=(1-tan

x1

2

)(1-tan

x2

2

)＞0，
有   

2(1+tan x1 2 tan x2 2 )

tan x1 2 +tan x2 2

＞2，
即m的取值范圍為（-∞，2]．
故答案為（-∞，2]．

點評：本題的考點是函數恒成立問題，主要考查利用函數的單調性解決恒成立問題，關鍵是分離參數，利用函數的最值（或范圍），有較強的技巧．