每日一题[2978]三花聚顶

已知函数 $f(x)=x^3-\dfrac 12\sin x$,若 $\theta\in\left(0,\dfrac{\pi}{12}\right)$,$a=f\left((\cos\theta)^{\sin\theta}\right)$,$b=f\left((\sin\theta)^{\sin\theta}\right)$,$c=-f\left(-\dfrac 12\right)$,则 $a,b,c$ 的大小关系是(       )

A.$a>b>c$

B.$b>a>c$

C.$a>c>b$

D.$c>a>b$

答案    A.

解析    函数 $f(x)$ 是奇函数,于是 $c=f\left(\dfrac 12\right)$,而\[f'(x)=3x^2-\dfrac 12\cos x,\]因此当 $x\geqslant\dfrac 12$ 时,有\[f'(x)\geqslant \dfrac 34-\dfrac 12>0,\]因此 $f(x)$ 在 $\left[\dfrac 12,+\infty\right)$ 上单调递增. 考虑到函数 $y=x^x$ 的导函数为 $y'=x^x(1+\ln x)$,于是 $y=x^x$ 在 $\left(0,\dfrac{1}{\rm e}\right)$ 上单调递减,而\[\sin\dfrac{\pi}{12}<\dfrac{\pi}{12}<\dfrac 13<\dfrac{1}{\rm e},\]于是当 $\theta\in\left(0,\dfrac{\pi}{12}\right)$ 时,有\[(\cos\theta)^{\sin\theta}>(\sin\theta)^{\sin\theta}>\left(\dfrac 13\right)^{\frac 13}>\dfrac 12,\]因此 $a>b>c$.

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