问题 解答题

已知f(θ)=sin2θ+sin2(θ+α)+sin2(θ+β),其中α、β为参数,0≤α<β≤π.是否存在这样的α、β,使f(θ)是与θ无关的定值?若存在,求出α、β的值;若不存在,请说明理由.

答案

假设存在这样的α、β,使f(θ)是与θ无关的定值,则令θ=0⇒f(0)=sin2β+siα; 

 θ=

π
2
⇒f(
π
2
)=3-sin2β-sin2α;θ=-α⇒f(-α)=sin2(β-α)+sin2α; 

θ=-β⇒f(0)=sin2β+sin2(α-β)

由题设得:f(0)=f(

π
2
)=f(-α)=f(-β),

sin2α=sin2β=sin2(β-α)=

3
4

又∵0≤α<β≤π,∴0<β-α≤π.

即有:sinα=sinβ=sin(β-α)=

3
2
α=
π
3
β=
3
.…(10分)

而当

α=
π
3
β=
3
时,有f(θ)=sin2θ+sin2(θ+
π
3
)+sin2(θ+
3
)=
3
2

故存在这样的α、β,即

α=
π
3
β=
3
,使f(θ)是与θ无关的定值.…(12分)

单项选择题
单项选择题