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sin10π是f(x)=ax³-bx+1零点

$\sin\frac{\pi}{10}$ 是 $f(x)=ax^3-bx+1$ 的零点

题目(8): 若 $\sin\dfrac{\pi}{10}$ 是函数 $f(x)=ax^3-bx+1$($a,b\in\mathbb{N}^*$)的一个零点,则 $f(1)=$(  )

A. $2$  B. $3$  C. $4$  D. $5$

解:

$$\because \sin\frac{\pi}{10}=\cos\frac{2\pi}{5}=2\cos^2\frac{\pi}{5}-1=2\left(1-2\sin^2\frac{\pi}{10}\right)^2-1$$
$$=8\sin^4\frac{\pi}{10}-8\sin^2\frac{\pi}{10}+1$$
$$\therefore 8\sin^2\frac{\pi}{10}\left(\sin^2\frac{\pi}{10}-1\right)-\left(\sin\frac{\pi}{10}-1\right)=0$$
$$\therefore\left(\sin\frac{\pi}{10}-1\right)\left(8\sin^3\frac{\pi}{10}+8\sin^2\frac{\pi}{10}-1\right)=0$$
$$\therefore 8\sin^3\frac{\pi}{10}+8\sin^2\frac{\pi}{10}-1=0\quad\left(\sin\frac{\pi}{10}\neq 1\right)$$
$$\because 8\sin^2\frac{\pi}{10}-2=4\left(1-\cos\frac{\pi}{5}\right)-2=2-4\cos\frac{\pi}{5}$$
$$=2-2\cdot\frac{2\cos\frac{\pi}{5}\sin\frac{\pi}{5}}{\sin\frac{\pi}{5}}=2\,\frac{\sin\frac{\pi}{5}-\sin\frac{2\pi}{5}}{\sin\frac{\pi}{5}}=2\,\frac{-2\cos\frac{3\pi}{5}\sin\frac{\pi}{10}}{2\sin\frac{\pi}{10}\cos\frac{\pi}{10}}$$
$$=-2\,\frac{\sin\frac{2\pi}{10}}{\cos\frac{\pi}{10}}=-4\sin\frac{\pi}{10}$$
$$\therefore 8\sin^3\frac{\pi}{10}-4\sin\frac{\pi}{10}+1=0$$
$$\therefore a=8,\ b=4$$
$$\therefore f(1)=a-b+1=5$$

答案选 D。

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