问题 解答题
设 A、B、C是直线l上的三点,向量
OA
OB
OC
满足关系:
OA
+(y-
3
sinxcosx)
OB
-(
1
2
+sin2x)
OC
=
0

(Ⅰ)化简函数y=f(x)的表达式;
(Ⅱ)若函数g(x)=f(
1
2
x+
π
3
)
x∈[0,
12
]
的图象与直线y=b的交点的横坐标成等差数列,试求实数b的值;
(Ⅲ)令函数h(x)=
2
(sinx+cosx)+sin2x-a,若对任意的x1x2∈[0,
π
2
]
,不等式h(x1)≤f(x2)恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)由已知可得

OA
=(-y+
3
sinxcosx)
OB
+(
1
2
+sin2x)
OC

∵A、B、C三点共线,∴-y+

3
sinxcosx+
1
2
+sin2x=1----------------------------------------,(2分)

y=

3
sinxcosx+sin2x-
1
2
=
3
2
sin2x-
1
2
cos2x=sin(2x-
π
6
)

f(x)=sin(2x-

π
6
)--------------------------------(4分)

(Ⅱ)可得函数g(x)=f(

1
2
x+
π
3
)=sin[2(
1
2
x+
π
3
)-
π
6
]=sin(x+
π
2
)=cosx,x∈[0,
2
]
-----(5分)

设函数g(x)的图象与直线y=b的交点的横坐标分别为x1,x2,x3,且0≤x1x2x3

2

由已知,有x1+x3=2x2,另一方面,结合图象的对称性有

x1+x2
2
=π,
x2+x3
2
=2π--------------------(7分)

∴x1=2π-x2,x3=4π-x2,代入x1+x3=2x2,解得x2=

2
------------(8分)

再代入g(x)=cosx,得g(x2)=cos

2
=0,所以b=0------------------(9分)

(Ⅲ)不等式h(x1)≤f(x2)恒成立,只需要h(x)max≤f(x)min即可------------(10分)

t=sinx+cosx=

2
sin(x+
π
4
),则t2=1+2sinxcosx=1+sin2x,∴sin2x=t2-1

t=sinx+cosx=

2
sin(x+
π
4
),x∈[0,
π
2
]
,则t∈[1,
2
]

函数h(x)转化为y=

2
t+t2-1-a=(t+
2
2
)2-a-
3
2
t∈[1,
2
]

t=

2
时,函数取得最大值h(x)max=3-a-----------------------------------(12分)

f(x)=sin(2x-

π
6
)在x∈[0,
π
2
]
上的最小值为f(x)min=-
1
2
------------------(13分)

由h(x)max≤f(x)min3-a≤-

1
2
a≥
7
2

故实数a的取值范围是[

7
2
,+∞)--------14分

单项选择题 A1型题
名词解释