题目
设f(sin(x)/(2))=cosx+1,则f(x)为( )A. 2x2-2B. 2-2x2C. 1+x2D. 1-x2
设f(sin$\frac{x}{2}$)=cosx+1,则f(x)为( )
A. 2x2-2
B. 2-2x2
C. 1+x2
D. 1-x2
题目解答
答案
B. 2-2x2
解析
考查要点:本题主要考查函数的复合关系及三角恒等式的应用,需要将已知的复合函数表达式转化为关于变量$x$的函数。
解题核心思路:
- 利用三角恒等式将$\cos x$表示为$\sin\frac{x}{2}$的二次函数形式;
- 变量替换,令$t = \sin\frac{x}{2}$,将原式转化为关于$t$的表达式,从而得到$f(t)$的表达式;
- 替换变量,将$t$替换为$x$,得到$f(x)$的最终形式。
破题关键点:
- 二倍角公式:$\cos x = 1 - 2\sin^2\frac{x}{2}$,这是将$\cos x$转化为$\sin\frac{x}{2}$的关键步骤。
步骤1:应用三角恒等式
根据二倍角公式,$\cos x = 1 - 2\sin^2\frac{x}{2}$,代入原式:
$f\left(\sin\frac{x}{2}\right) = \cos x + 1 = \left(1 - 2\sin^2\frac{x}{2}\right) + 1 = 2 - 2\sin^2\frac{x}{2}.$
步骤2:变量替换
令$t = \sin\frac{x}{2}$,则原式变为:
$f(t) = 2 - 2t^2.$
步骤3:确定$f(x)$的表达式
将变量$t$替换为$x$,得到:
$f(x) = 2 - 2x^2.$
验证选项:
选项B为$2 - 2x^2$,与推导结果一致。