题目
函数f(x)=(arctan x)/(1+sin^2)x在R上为().A. 有界的奇函数;B. 有界的偶函数;C. 无界的奇函数;D. 无界的偶函数.
函数$f(x)=\frac{\arctan x}{1+\sin^{2}x}$在R上为().
A. 有界的奇函数;
B. 有界的偶函数;
C. 无界的奇函数;
D. 无界的偶函数.
题目解答
答案
A. 有界的奇函数;
解析
考查要点:本题主要考查函数的奇偶性和有界性判断。
解题思路:
- 奇偶性:通过验证$f(-x)$与$f(x)$的关系,判断函数是奇函数还是偶函数。
- 有界性:分析分子和分母的取值范围,结合分式整体的范围,判断函数是否为有界函数。
关键点:
- 奇函数的定义:$f(-x) = -f(x)$。
- 有界性分析:分子$\arctan x$的值域为$(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$,分母$1+\sin^2 x$的范围为$[1,2]$,从而确定分式整体的有界性。
奇偶性分析
计算$f(-x)$:
$f(-x) = \frac{\arctan(-x)}{1+\sin^2(-x)} = \frac{-\arctan x}{1+\sin^2 x} = -f(x)$
因此,$f(x)$是奇函数,排除选项B、D。
有界性分析
- 分子范围:$\arctan x$的值域为$(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$,故$|\arctan x| < \frac{\pi}{2}$。
- 分母范围:$\sin^2 x \in [0,1]$,故$1+\sin^2 x \in [1,2]$。
- 分式范围:
$\left| \frac{\arctan x}{1+\sin^2 x} \right| \leq \frac{\frac{\pi}{2}}{1} = \frac{\pi}{2}$
因此,$f(x)$是有界函数,排除选项C。