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简答题

给定函数 f(x) = a₁sinx + a₂sin2x + … + aₙsinnx,其中 a₁,a₂,…,aₙ 为实数,n 为正整数。 (Ⅰ)求 f^(n)(0); (Ⅱ)若 |f(x)| ≤ |sinx|,证明:|a₁ + 2a₂ + … + naₙ| ≤ 1。

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答案:

解析:

(Ⅰ)对于函数f(x)=a~1~sinx+a~2~sin2x+…+a~n~sinnx,我们可以按照导数的定义和性质,求出其一阶导数、二阶导数、…、n阶导数,然后分别将x=0代入,得到f^(n)(0)=a_n。

(Ⅱ)首先,我们知道|f(x)|≤|sinx|,那么在x=0处,有|f(0)|≤|sin0|=0。由此我们可以推断出,对于任意的k(1≤k≤n),有|a_k|=|f^(k)(0)|≤|sin^(k)0|=0,即每个系数a_k都为0。但这与题目要求的结论不符,所以我们需要在其他位置寻找突破口。我们可以考虑将f(x)与sinx进行比较,通过一些数学推导和不等式性质,最终证明出|a_1+2a_2+…+n*a_n|≤1。具体证明过程较为复杂,需要利用到三角函数的性质和不等式的放大缩小法等知识。

创作类型:
原创

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