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问题: 求f(x)表达式

设f(x)满足f(-sinx)+3f(sinx)=4sinxcosx (x的绝对值≤π/2),
(1)f(x)的表达式 (2)求f(x)的最大值

解答:

设f(x)满足f(-sinx)+3f(sinx)=4sinxcosx (x的绝对值≤π/2),
(1)f(x)的表达式
因为f(x)满足f(-sinx)+3f(sinx)=4sinxcosx…………(1)
所以,令x=-x就有:f(sinx)+3f(-sinx)=-4sinxcosx
即:3f(-sinx)+f(sinx)=-4sinxcosx……………………(2)
联立(1)(2)得到:
f(sinx)=2sinxcosx
因为:|x|≤π/2,所以:cosx>0
所以:cosx=√[1-sin^2(x)]
所以:f(sinx)=2sinx*√[1-sin^2(x)]
则:f(x)=2x*√(1-x^2)(-1≤x≤1)

(2)求f(x)的最大值
由前面知,f(x)=2x*√(1-x^2)(-1≤x≤1)
所以,f'(x)=2√(1-x^2)+2x*(1/2)*[1/√(1-x^2)]*(-2x)
=2√(1-x^2)-2x^2/√(1-x^2)
=[2(1-x^2)-2x^2]/√(1-x^2)
=(2-4x^2)/√(1-x^2)
令f'(x)=0得到:x=√2/2,或者x=-√2/2
那么,当-√2/2<x<√2/2时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增;
当-1<x<-√2/2,或者√2/2<x<1时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减
所以,函数f(x)在x=√2/2处取得最大值,在x=-√2/2处取得最小值
故,f(x)的最大值=f(√2/2)=1,f(x)的最小值=f(-√2/2)=-1

或者,由(1)的过程有:f(sinx)=2sinxcosx=sin2x
而,|x|≤π/2
所以,|2x|≤π
那么,-1≤sin2x≤1
故,其最大值为1,最小值为-1