1.设函数f(x)=[x]cosxe^sinx,则f(x)是()A. 偶函数.B. 周期函数.C. 无界函数.D. 单调函数.
A. 偶函数.
B. 周期函数.
C. 无界函数.
D. 单调函数.
题目解答
答案
解析
本题考查函数的奇偶性、周期性、有界性和单调性的判断。解题思路是根据函数奇偶性、周期性、有界性和单调性的定义,分别对函数$f(x)=[x]\cos x e^{\sin x}$进行分析。
1. 判断函数的奇偶性
根据偶函数的定义:对于定义域内的任意$x$,都有$f(-x)=f(x)$;奇函数的定义:对于定义域内的任意$x$,都有$f(-x)= -f(x)$。
已知$f(x)=[x]\cos x e^{\sin x}$,则$f(-x)=[-x]\cos (-x)e^{\sin (-x)}$。
因为$\cos(-x)=\cos x$,$\sin(-x)=-\sin x$,所以$f(-x)=[-x]\cos x e^{-\sin x}$。
一般情况下$[-x]\neq -[x]$,且$e^{-\sin x}\neq e^{\sin x}$,所以$f(-x)\neq f(x)$且$f(-x)\neq -f(x)$,函数$f(x)$既不是奇函数也不是偶函数,A选项错误。
2. 判断函数的周期性
假设函数$f(x)$是周期函数,存在非零常数$T$,使得对于任意$x$都有$f(x + T) = f(x)$。
$f(x + T)=[x + T]\cos (x + T)e^{\sin (x + T)}$,由于取整函数$[x]$不具有周期性,所以不存在非零常数$T$使得$f(x + T) = f(x)$,函数$f(x)$不是周期函数,B选项错误。
3. 判断函数的有界性
要判断函数是否有界,即判断是否存在正数$M$,使得$\vert f(x)\vert\leq M$对于定义域内的所有$x$都成立。
考虑$x = 2k\pi$($k\in Z$)时,$\sin(2k\pi)=0$,$\cos(2k\pi)=1$,则$f(2k\pi)=[2k\pi]\cos(2k\pi)e^{\sin(2k\pi)}=[2k\pi]$。
当$k\to +\infty$时,$[2k\pi]\to +\infty$,即$\vert f(2k\pi)\vert\to +\infty$,所以不存在正数$M$,使得$\vert f(x)\vert\leq M$对于所有$x$都成立,函数$f(x)$是无界函数,C选项正确。
4. 判断函数的单调性
函数的单调性是指在定义域内的某个区间上,函数值随自变量的增大而增大(单调递增)或减小(单调递减)。
对$f(x)=[x]\cos x e^{\sin x}$求导,$f^\prime(x)=([x]\cos x e^{\sin x})^\prime$,根据乘积的求导法则$(uv)^\prime = u^\prime v + uv^\prime$,这里$u = [x]$,$v = \cos x e^{\sin x}$。
$[x]$在整数点处不可导,且$v^\prime = (\cos x e^{\sin x})^\prime = -\sin x e^{\sin x} + \cos^2 x e^{\sin x}=e^{\sin x}(\cos^2 x - \sin x)$。
由于$[x]$的存在,使得$f^\prime(x)$在整数点处无定义,且在不同区间上$f^\prime(x)$的正负情况复杂,函数$f(x)$不是单调函数,D选项错误。