题目内容

已知函数f(x)=|sinx|的图象与直线y=kx(k>0)有3个交点,交点横坐标的最大值为α,则
cosα
sinα+sin3α
-
1+α2
=
0
0
分析:由函数图象进行观察,得交点横坐标取最大值的位置为直线y=kx与f(x)=|sinx|在(π,2π)上的图象相切,切点A的横坐标.由此结合导数的几何意义,得k=-cosα=
-sinα
α
,从而得到α=
sinα
cosα
.再用二倍角三角函数公式,对原式进行化简整理,即可得到所求.
解答:解:函数f(x)=|sinx|的图象与直线y=kx(k>0)有3个交点时,
交点横坐标取最大值的位置为直线y=kx与f(x)=|sinx|在(π,2π)上
的图象相切,切点A的横坐标.
∴A的坐标为(α,-sinα)
由直线y=kx与f(x)=|sinx|=-sinx图象相切,
求出f'(x)=(-sinx)'=-cosx,得k=-cosα=
-sinα
α

∴α=
sinα
cosα

cosα
sinα+sin3α
=
cosα
sinα+(sin2αcosα+cos2αsinα)

=
cosα
sinα+2sinαcos2α+(2cos 2α-1)sinα
=
cosα
4sinαcos2α

cosα
sinα+sin3α
=
1
4sinαcos α
=
cos2α+sin2α
4sinαcos α

又∵
1+α2
=
1+(
sinα
cosα
)
2
4•
sinα
cosα
=
cos2α+sin2α
4sinαcos α

cosα
sinα+sin3α
-
1+α2
=
cos2α+sin2α
4sinαcos α
-
cos2α+sin2α
4sinαcos α
=0
故答案为:0
点评:本题给出正弦曲线与直线y=kx的图象相切,求切点横坐标并化简三角函数式的值,着重考查了三角函数的图象与性质,导数的几何意义等知识,考查了函数与方程的思想解题,属于中档题.
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