Question

12．若函數(shù)$f（x）=（{1+\frac{1}{tanax}}）{sin^2}ax-2sin（{ax+\frac{π}{4}}）sin（{ax-\frac{π}{4}}）$（a＞0）的圖象與直線y=m相切，相鄰切點(diǎn)之間的距離為$\frac{π}{2}$．
（1）求m和a的值；
（2）若點(diǎn)A（x₀，y₀）是y=f（x）圖象的對(duì)稱中心，且x₀∈[0，$\frac{π}{2}$]，求點(diǎn)A的坐標(biāo)．

Answer 1

分析 （1）運(yùn)用切化弦，誘導(dǎo)公式和二倍角公式，兩角和的正弦公式，化簡(jiǎn)整理f（x）的解析式，再有切線的意義和切點(diǎn)間的距離，可得周期，進(jìn)而求得a，由正弦函數(shù)的值域，求得m；
（2）運(yùn)用正弦函數(shù)的對(duì)稱中心，解方程可得x，由x的范圍求得k，進(jìn)而得到點(diǎn)A的坐標(biāo)．

解答 解：（1）$f（x）=（{1+\frac{1}{tanax}}）{sin^2}ax-2sin（{ax+\frac{π}{4}}）sin（{ax-\frac{π}{4}}）$
=${sin^2}ax+\frac{1}{tanax}•{sin^2}ax-2cos（{\frac{π}{4}-ax}）sin（{ax-\frac{π}{4}}）$
=${sin^2}ax+cosax•sinax+2cos（{\frac{π}{4}-ax}）sin（{\frac{π}{4}-ax}）$
=${sin^2}ax+cosaxsinax+sin（{\frac{π}{2}-2ax}）$
=sin²ax+cosaxsinax+cos2ax
=sin²ax+cosaxsinax+cos²ax-sin²ax
=${cos^2}ax+cosax•sinax=\frac{{\sqrt{2}}}{2}sin（{2ax+\frac{π}{4}}）+\frac{1}{2}$，
由題意知，m為f（x）的最大值或最小值，
所以$m=\frac{{1-\sqrt{2}}}{2}$或$m=\frac{{1+\sqrt{2}}}{2}$，
由題設(shè)知，函數(shù)f（x）的周期為$\frac{π}{2}$，
即$\frac{2π}{2a}$=$\frac{π}{2}$，解得a=2，
則$m=\frac{{1-\sqrt{2}}}{2}$或$m=\frac{{1+\sqrt{2}}}{2}$，a=2．
（2）∵f（x）=$\frac{{\sqrt{2}}}{2}sin（{4x+\frac{π}{4}}）+\frac{1}{2}$，
∴令$sin（{4x+\frac{π}{4}}）=0$，得$4x+\frac{π}{4}$=kπ（k∈Z），
∴$x=\frac{kπ}{4}-\frac{π}{16}$（k∈Z），
由0≤$\frac{kπ}{4}-\frac{π}{16}$≤$\frac{π}{2}$　（k∈Z），得k=1或k=2，
因此點(diǎn)A的坐標(biāo)為$（{\frac{3π}{16}，\frac{1}{2}}），（{\frac{7π}{16}，\frac{1}{2}}）$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查三角函數(shù)的化簡(jiǎn)和求值，以及正弦函數(shù)的最值和周期，對(duì)稱中心，同時(shí)考查切線的意義，屬于中檔題．