问题 解答题
已知定义在R上的函数f(x)同时满足:
(1)f(x1+x2)+f(x1-x2)=2f(x1)cos2x2+4asin2x2(x1,x2∈R,a为常数);
(2)f(0)=f(
π
4
)=1;
(3)当x∈[0,
π
4
]时,|f(x)|≤2
求:(Ⅰ)函数f(x)的解析式;(Ⅱ)常数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)在f(x1+x2)+f(x1-x2)=2f(x1)cos2x2+4asin2x2中,

分别令

x1=0
x2=x
x1=
π
4
+x
x2=
π
4
x1=
π
4
x2=
π
4
+x
f(x)+f(-x)=2cos2x+4asin2x①
f(
π
2
+x)+f(x)=2a②
f(
π
2
+x)+f(-x)=2cos(
π
2
+2x)+4asin2(
π
4
+x)③   

由①+②-③,得

2f(x)=2a+2cos2x-2cos(

π
2
+2x)+4a(
1-cos2x
2
)-4a(
1-cos2(
π
4
+x)
2

=2a+2(cos2x+sin2x)-2a(cos2x+sin2x)

∴f(x)=a+

2
(1-a)sin(2x+
π
4

(Ⅱ)当x∈[0,

π
4
]时,则
π
4
≤2x≤
4
,∴sin(2x+
π
4
)∈[
2
2
,1].

∵|f(x)|≤2,

(1)当a<1时,-2≤a+

2
[
2
2
(1-a)]≤f(x)≤a+
2
(1-a)≤2.

即1-

2
≤(1-
2
)a≤2-
2
,解得-
2
≤a≤1,

故a的取值范围[-

2
,1).

(2)当a≥1时,-2≤a+

2
(1-a)≤f(x)≤1.即-2-
2
≤(1-
2
)a≤1-
2

解得1≤a≤4+3

2

综上,满足条件a的取值范围[-

2
,4+3
2
].

单项选择题
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