问题 解答题
设平面上P、Q两点的坐标分别是(cos
x
2
,sin
x
2
),(-cos
3x
2
,  sin
3x
2
),其中x∈[0,
π
2
]

(1)求|PQ|的表达式;
(2)记f(x)=|PQ|2-4λ|PQ|,求函数f(x)的最小值.
答案

(1)由两点之间的距离公式可得:

|PQ | =

(cos
x
2
+cos
3x
2
)
2
+(sin
x
2
-sin
3x
2
)
2
=
2+2cos2x
=2cosx.

(2)由(1)可得:

f(x)=4cos2x-4λ•2cosx=4cos2x-8λcosx,

0≤x≤

π
2
∴0≤cosx≤1,

∴当λ≤0时,f(x)min=4×02-8λ×0=0

当0<λ<1时,f(x)min=4×λ2-8λ×λ=-4λ2

当λ≥1时,f(x)min=4×1-8λ=4-8λ

f(x)min=

0           (λ≤0)
-4λ2     (0<λ<1)
4-8λ   (λ≥1)

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