问题 解答题

已知当x∈[0,1]时,不等式x2cosθ-x(1-x)+(1-x)2sinθ>0恒成立,其中0≤θ≤2π,求θ的取值范围.

答案

设f(x)=x2•cosθ-x•(1-x)+(1-x)2•sinθ=(1+sinθ+cosθ)x2-(2sinθ+1)x+sinθ

①若1+cosθ+sinθ=0,

θ=π或

3
2
π时,原不等式不恒成立.

②若1+cosθ+sinθ≠0,即θ≠π或

3
2
π时,∵f(x)在[0,1]的最小值为f(0)或f(1)或f[
2sinθ+1
2(1+cosθ+sinθ)
]

f(0)>0
f(1)>0
f[
2sinθ1
2(1+cosθ+sinθ)
]>0
由第1个不等式得sinθ>0,由第2个不等式得cosθ>0,由第3个不等式得sinθ>
1
2

又∵0≤θ≤2π∴

π
12
<θ<
5
12
π

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