问题 解答题
已知α∈(0,
π
2
)
,x∈R,函数f(x)=sin2(x+α)+sin2(x-α)-sin2x.
(1)求函数f(x)的奇偶性;
(2)是否存在常数α,使得对任意实数x,f(x)=f(
π
2
-x)
恒成立;如果存在,求出所有这样的α;如果不存在,请说明理由.
答案

解法一:(1)定义域是x∈R,

∵f(-x)=sin2(-x-α)+sin2(-x+α)-sin2(-x)=sin2(x+α)+sin2(x-α)-sin2x=f(x),

∴函数f(x)是偶函数.

(2)∵f(x)=f(

π
2
-x),∴sin2(x+α)+sin2(x-α)-sin2x=cos2(x-α)+cos2(x+α)-cos2x,

移项得:cos(2x-2α)+cos(2x+2α)-cos2x=0,

展开得:cos2x(2cos2α-1)=0,

对于任意实数x上式恒成立,只有cos2α=

1
2

∵0<2α<π,∴α=

π
6

解法二:f(x)=

1-cos(2x+2α)
2
+
1-cos(2x-2α)
2
-
1-cos2x
2
=
1-cos2x(2cos2α-1)
2

(1)定义域是x∈R,

f(-x)=

1-cos(-2x)(2cos2α-1)
2
=
1-cos2x(2cos2α-1)
2
=f(x),

∴该函数在定义域内是偶函数.

(2)由f(x)=f(

π
2
-x)恒成立,

1-cos2x(2cos2α-1)
2
=
1-cos2(
π
2
-x)(2cos2α-1)
2

1-cos2x(2cos2α-1)
2
=
1+cos2x(2cos2α-1)
2

化简可得:cos2x(2cos2α-1)=0对于任意实数x上式恒成立,

只有cos2α=

1
2

∵0<2α<π,∴α=

π
6

单项选择题
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