求函数f(x)=sinx+sin2x+sin3x的最大值。
作为选择题,就没有必要解出具体数值,只要代入几个特定值求出此数比选择的数值大就好。 例如令x=0°,30°,45°,60°,90° 代入方程,有当x=45°时,值为2.4142... 所以f(x)小于2.4142...的答案都不对。
见附件!
手工证明的解法提示:
先转化为代数函数:
f(x)=sinx+sin2x+sin3x=2sin2xcosx+sin2x
=sin2x*(2cosx+1)=2sinx*cosx*(2cosx+1)
=2√(1-(cosx)^2)*cosx*(2cosx+1)
=2√(1-t^2)*t*(2t+1)
记g(t)=2√(1-t^2)*t*(2t+1)
令g'(t)=0,求出驻点,进而求出最大值。
注1:g'(t)=0是一个含二次项的一元三次方程,需要作平移变换后转化为缺二次项的一元三次方程,再用卡丹公式求解。因此,本题远远超过高中数学(甚至竞赛数学)内容的范围。
注2:本题可以给出一个十分繁杂的初等解法,但仍然避不开卡丹公式。
可用求导数的方法解决. 关键是解三次方程.可以用牛顿切线法去解,借助计算器不算很难,牛顿切线法在微分学的课程有讲. 请看下面(点击放大):
sin2x=2sinxcosx sin3x=sin(x+2x) =sinxcos2x+sin2xcosx =sinx(2cos^2x-1)+2sinxcos^2x =4sinxcos^2x-sinx sinx+sin2x+sin3x =sinx+2sinxcosx+4sinxcos^2x-sinx =2sinx(cosx+2cos^2x) =