爭鳴 一道三角復合函式題目的思辨

2022-01-24 01:38:54 字數 1398 閱讀 1698

一家之言,難免有掛一漏萬之嫌,歡迎各位批評雅正,謝謝合作。

【案例】已知\(f(\sin x)=\cos15x\),求\(f(\cos x)\)的值【】

$a.\sin15x$ $b.-\sin15x$ $c.\cos15x$ $d.-\cos15x$

網上解法:由於\(\cos x=\sin(\cfrac-x)\),\(f(\sin x)=\cos15x\),

故\(f(\cos x)=f[\sin(\cfrac-x)]=\cos15(\cfrac-x)\)

\(=\cos(7\pi+\cfrac-15x)=-cos(\cfrac-15x)=-\sin15x\);故選\(b\);

有人質疑:由於\(\cos x=\sin(\cfrac+x)\),\(f(\sin x)=\cos15x\),

故\(f(\cos x)=f[\sin(\cfrac+x)]=\cos15(\cfrac+x)\)

\(=\cos(7\pi+\cfrac+15x)=-cos(\cfrac+15x)=\sin15x\);故也可選\(a\);

也有人解釋:選擇選項\(a\),\(b\)都對;

[問題]上述的解法,到底哪個是正確的,如何解釋?

[思辨01]:由於\(f(\sin x)=\cos15x\),\(x\in r\),令\(x=0\),則\(\sin0=0\),

故\(f(\sin x)=f(\sin0)=f(0)=\cos15\times 0=1\),按照這樣的解釋,

令\(x=\cfrac\),則\(\cos \cfrac=0\),故\(f(\cos \cfrac)=f(0)=1\),

又當\(x=\cfrac\),由於\(-\sin 15x=-\sin 15\times \cfrac=-(-1)=1\),

而\(\sin 15x=\sin 15\times \cfrac=-1\),故選項\(a\)錯誤,而選項\(b\)正確;

[思辨02]:由於\(f(\sin x)=\cos15x\),函式\(y=\sin x\)為奇函式,\(y=\cos15x\)為偶函式,

故外函式\(f(t)\)應該為奇函式,這樣得到的復合函式\(f(\sin x)\)才是偶函式,

那麼上述的\(f(\sin0)=f(0)=1\),就是有問題的,原因是外函式\(f(t)\)是奇函式,則應該有\(f(0)=0\)或者\(f(0)=\infty\)[此處可以排除這種情形];

[思辨03]:即使認定選項\(b\)正確,得到\(f(\cos x)=-\sin 15 x\),也是能發現其中的錯誤的,

比如,上式中左端內函式\(y=\cos x\)為偶函式,外函式為奇函式,則復合函式\(f(\cos x)\)為偶函式,而右端\(y=-\sin 15x\) 為奇函式,出現了錯誤;

[錯因初探]有可能題目編制人,在編制題目時只考慮了乙個或幾個角度,沒有或者很難做到考慮到所有的角度,才出現這樣的尷尬。

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