Question

已知α∈(0，

π

2

)，x∈R，函數f（x）=sin²（x+α）+sin²（x-α）-sin²x．
（1）求函數f（x）的奇偶性；
（2）是否存在常數α，使得對任意實數x，f(x)=f(

π

2

-x)恒成立；如果存在，求出所有這樣的α；如果不存在，請說明理由．

Answer 1

分析：解法一：（1）利用奇偶性的定義即可判斷出；
（2）對等式f(x)=f(

π

2

-x)展開化簡即可得出．
解法二：先利用倍角公式進行化簡再利用上述解法一即可．

解答：解法一：（1）定義域是x∈R，
∵f（-x）=sin²（-x-α）+sin²（-x+α）-sin²（-x）=sin²（x+α）+sin²（x-α）-sin²x=f（x），
∴函數f（x）是偶函數．
（2）∵f(x)=f(

π

2

-x)，∴sin²（x+α）+sin²（x-α）-sin²x=cos²（x-α）+cos²（x+α）-cos²x，
移項得：cos（2x-2α）+cos（2x+2α）-cos2x=0，
展開得：cos2x（2cos2α-1）=0，
對于任意實數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）定義域是x∈R，
∵f(-x)=

1-cos(-2x)(2cos2α-1)

2

=

1-cos2x(2cos2α-1)

2

=f(x)，
∴該函數在定義域內是偶函數．
（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

，
化簡可得：cos2x（2cos2α-1）=0對于任意實數x上式恒成立，
只有cos2α=

1

2

，
∵0＜2α＜π，∴α=

π

6

．

點評：熟練掌握三角函數的倍角公式、函數的奇偶性的判斷方法事件他的關鍵．本題需要較強的計算能力．