函數(shù)f(x)=x-3sinx2在[0,+∞)上的零點(diǎn)個數(shù)是( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】
分析:對f(x)求導(dǎo)數(shù),得f'(x)=1-6xcosx
2.通過特殊值代入,結(jié)合函數(shù)圖象觀察可得f(x)在(0,π)上共有5個單調(diào)區(qū)間.再用零點(diǎn)存在性質(zhì)定理加以驗(yàn)證,可得函數(shù)f(x)在(0,π)上有4個零點(diǎn),而在(π,+∞)上沒有零點(diǎn).結(jié)合f(0)=0可得f(x)在[0,+∞)上總共5個零點(diǎn).
解答:解:∵函數(shù)解析式為f(x)=x-3sinx
2,
∴f'(x)=1-3(cosx
2)•2x=1-6xcosx
2.
可得f'(0)=1>0,f'(
)=1-
<0,f'(
)=1>0,
f'(
)=1-6
<0,f'(
)=1+6
>0,
因此,f'(x)在區(qū)間(0,
),(
,
),(
,
),(
,
)上分別有一個零點(diǎn)
將這些零點(diǎn)分別設(shè)為x
1、x
2、x
3、x
4,
可得函數(shù)f(x)=x-3sinx
2在區(qū)間(0,x
1),(x
2,x
3),(x
4,π)上
是增函數(shù);在區(qū)間(x
1,x
2),(x
3,x
4)上是減函數(shù).
即f(x)在(0,π)上共有5個單調(diào)區(qū)間
∵f(0.1)>0,f(
)=
-3<0,f(
)=
>0,
f(
)=
-3<0,f(
)=
>0
∴f(x)在(0.1,
)、(
,
)、(
,
)、(
,
)上各有一個零點(diǎn)
而f(0)=0,且x>π時f(x)=x-3sinx
2>π-3>0
∴f(x)在[0,π]上有5個零點(diǎn),而在(π,+∞)上沒有零點(diǎn).因此函數(shù)f(x)在[0,+∞)上總共5個零點(diǎn).
故選:C
點(diǎn)評:本題給出函數(shù)f(x)=x-3sinx
2,求它在[0,+∞)上的零點(diǎn)個數(shù).著重考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和零點(diǎn)存在性定理等知識,屬于中檔題.