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数学
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【例2】f(x)是R上的奇函数,则sin f(x)+ln(sqrt(1+x^2)-x)在R上是(A. 奇函数B. 偶函数C. 非奇非偶函数D. 无法判断

【例2】f(x)是R上的奇函数,则$\sin f(x)+\ln(\sqrt{1+x^{2}}-x)$在R上是(

A. 奇函数

B. 偶函数

C. 非奇非偶函数

D. 无法判断

题目解答

答案

A. 奇函数

解析

考查要点:本题主要考查奇函数的定义及性质,以及复合函数奇偶性的判断方法。
解题核心思路:

  1. 利用奇函数的定义,将函数$g(-x)$展开,结合$f(x)$为奇函数的条件进行变形。
  2. 分析各组成部分的奇偶性:
    • $\sin f(x)$部分通过正弦函数的奇性简化;
    • $\ln(\sqrt{1+x^2} - x)$部分通过代数变形和对数性质简化。
  3. 综合两部分结果,判断$g(-x)$与$g(x)$的关系,确定$g(x)$的奇偶性。

设$g(x) = \sin f(x) + \ln(\sqrt{1+x^2} - x)$,需判断$g(x)$的奇偶性。

步骤1:计算$g(-x)$

$\begin{aligned}g(-x) &= \sin f(-x) + \ln\left(\sqrt{1+(-x)^2} - (-x)\right) \\&= \sin(-f(x)) + \ln\left(\sqrt{1+x^2} + x\right) \quad \text{(因$f(x)$是奇函数)}\end{aligned}$

步骤2:简化各部分

  1. 正弦部分:
    $\sin(-f(x)) = -\sin f(x)$(正弦函数是奇函数)。

  2. 对数部分:
    观察$\sqrt{1+x^2} + x$与$\sqrt{1+x^2} - x$的关系:
    $(\sqrt{1+x^2} + x)(\sqrt{1+x^2} - x) = 1 \implies \sqrt{1+x^2} + x = \frac{1}{\sqrt{1+x^2} - x}$
    因此:
    $\ln\left(\sqrt{1+x^2} + x\right) = \ln\left(\frac{1}{\sqrt{1+x^2} - x}\right) = -\ln\left(\sqrt{1+x^2} - x\right)$

步骤3:综合结果

将简化后的两部分代入$g(-x)$:
$g(-x) = -\sin f(x) - \ln\left(\sqrt{1+x^2} - x\right) = -\left[\sin f(x) + \ln\left(\sqrt{1+x^2} - x\right)\right] = -g(x)$
因此,$g(x)$是奇函数。

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