题目
一、函数有界性、单调性、周期性及奇偶性的判定【例4】(1987,数三)f(x)=|xsinx|e^cosx(-∞<+∞)是(A)有界函数. (B)单调函数.(C)周期函数. (D)偶函数.
一、函数有界性、单调性、周期性及奇偶性的判定
【例4】(1987,数三)f(x)=|xsinx|e^{cosx}(-∞<+∞)是
(A)有界函数. (B)单调函数.
(C)周期函数. (D)偶函数.
题目解答
答案
**答案:D**
**解析:**
A. **有界性**:
$ f(x) = |x \sin x| e^{\cos x} $ 中,$ |x \sin x| $ 随 $ x $ 增大无界(因 $ x $ 线性增长),而 $ e^{\cos x} $ 有界(在 $[e^{-1}, e]$ 内)。
故 $ f(x) $ 无界,排除 A。
B. **单调性**:
$ |x \sin x| $ 在 $ x $ 增大时振荡,$ e^{\cos x} $ 周期变化,导致 $ f(x) $ 在不同区间内增减,非单调,排除 B。
C. **周期性**:
$ |x \sin x| $ 非周期($ x $ 线性增长),$ e^{\cos x} $ 周期为 $ 2\pi $,故 $ f(x) $ 非周期,排除 C。
D. **奇偶性**:
$ f(-x) = |-x \sin(-x)| e^{\cos(-x)} = |x \sin x| e^{\cos x} = f(x) $,
故 $ f(x) $ 为偶函数,选项 D 正确。
**结论:** 正确选项为 $\boxed{D}$。
解析
本题考查函数的有界性、单调性、周期性、奇偶性的判定。解题核心思路是逐项分析:
- 有界性:判断函数值是否被某个常数限制;
- 单调性:分析函数是否整体递增或递减;
- 周期性:验证是否存在周期$T$使$f(x+T)=f(x)$;
- 奇偶性:通过$f(-x)$与$f(x)$的关系判断。
破题关键在于分解函数$f(x)=|x \sin x| \cdot e^{\cos x}$,分别分析各部分特性对整体性质的影响。
选项A:有界函数
- 分析:
- $|x \sin x|$中,$\sin x$有界($|\sin x| \leq 1$),但$x$无界,故$|x \sin x| \approx |x|$,当$x \to \infty$时无界。
- $e^{\cos x}$有界($\cos x \in [-1,1]$,故$e^{\cos x} \in [e^{-1}, e]$)。
- 整体:$|x \sin x| \cdot e^{\cos x}$无界,故排除A。
选项B:单调函数
- 分析:
- $|x \sin x|$随$x$增大呈周期性振荡(因$\sin x$周期为$2\pi$),振幅逐渐增大。
- $e^{\cos x}$周期为$2\pi$,但周期内先减后增。
- 整体:函数$f(x)$在不同区间内既有增也有减,非单调,故排除B。
选项C:周期函数
- 分析:
- $|x \sin x|$中,$x$线性增长导致振幅无限增大,无法满足周期性。
- $e^{\cos x}$周期为$2\pi$,但与$|x \sin x|$相乘后,整体函数无周期性。
- 结论:排除C。
选项D:偶函数
- 验证:
$f(-x) = |-x \sin(-x)| \cdot e^{\cos(-x)} = |x \sin x| \cdot e^{\cos x} = f(x).$- 结论:$f(x)$为偶函数,选项D正确。