解题思路:(Ⅰ)先对函数进行求导,然后根据导函数大于0和小于0判断函数f(x)的单调性.
(Ⅱ)根据(Ⅰ)中函数的单调性,对x大于0和小于0进行分类讨论,解不等式求得解集.
(理)根据(Ⅰ)中函数的单调性,对log0.5x大于0和小于0进行分类讨论,利用单调性解不等式,求得解集.
(Ⅰ)f′(x)=sinx+xcosx-sinx+2x=x(2+cosx),
∵2+cosx>0,
∴f′(x)=0的解为x=0,
∴x>0时,f′(x)>0,x<0,f′(x)<0,
∴f(x)在(-∞,0)内单调减,在(0,+∞)内单调增.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)在(0,+∞)上单调增,
①当x>0时,原不等式等价于
x>0
x<2,解得0<x<2,
②当x=0时,原不等式成立,
③当x<0时,
∵f(-x)=f(x),
∴f(x)在R上为偶函数,
∴原不等式等价于
x<0
f(−x)<f(2),
∴0<-x<2
∴-2<x<0….
综上所述,原不等式的解集为(-2,2);
(理科)由(1)得f(x)在(0,+∞)内单调递增,
①当log0.5x>0时,原不等式等价于
log0.5x>0
log0.5x<2,解得[1/4]<x<1;
②当log0.5x=0,x=1时,原不等式成立;
当log0.5x<0时,
∵f(-x)=f(x)
∴f(x)在R上为偶函数,
∴f(log0.5x)=f(-log0.5x),原不等式即f(-log0.5x)<f(2)
∴当log0.5x<0时,-log0.5x>0原不等式等价于
log0.5x<0
−log0.5x<2,
解得1<x<4.
综上所述,原不等式的解集为解得([1/4],4).
点评:
本题考点: 三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
考点点评: 本题主要考查了利用导函数求函数单调性,解不等式,对数函数性质等问题.考查了学生综合运用所学知识解决问题的能力.