Question

已知函數(shù)f（x）=log_a（1+sin²

x

2

-sin⁴

x

2

），其中0＜a＜1．
（1）判定函數(shù)f（x）的奇偶性；
（2）函數(shù)f（x）是否周期函數(shù)？若是，最小正周期是多少？
（3）試寫出函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間和最大值、最小值；
（4）當(dāng)a=

1

2

時，試研究關(guān)于x的方程f（x）=b在[-

π

2

，

3π

4

]上的解的個數(shù)．

Answer 1

分析：（1）先求函數(shù)的定義域，然后判定f（-x）與f（x）的關(guān)系，最后根據(jù)函數(shù)奇偶性的定義進(jìn)行判定；
（2）利用同角三角函數(shù)關(guān)系和降冪公式進(jìn)行化簡變形，從而求出函數(shù)的周期；
（3）根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，然后根據(jù)單調(diào)性可得函數(shù)的最值；
（4）由數(shù)形結(jié)合，討論b的可求出關(guān)于x的方程f（x）=b在[-

π

2

，

3π

4

]上的解的個數(shù)．

解答：解：（1）∵函數(shù)f（x）的定義域為R，關(guān)于原點對稱
且f（-x）=log_a（1+sin²

x

2

-sin⁴

x

2

）=f（x）對x∈R恒成立，
∴函數(shù)f（x）是偶函數(shù)．
（2）f（x）=log_a（1+sin²

x

2

-sin⁴

x

2

）=log_a[1+sin²

x

2

（1-sin²

x

2

）]
=log_a[1+

1

4

sin²x]
=log_a（

9

8

-

1

8

cos2x）
∴函數(shù)f（x）是周期函數(shù)，最小正周期是π
（3）函數(shù)f（x）的單調(diào)增區(qū)間為[（k-

1

2

）π，kπ]，k∈Z；
函數(shù)f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間為[kπ，(k+

1

2

)π]，k∈Z
∴函數(shù)f（x）的最大值為0；   函數(shù)f（x）的最小值為loga

5

4

（4）由數(shù)形結(jié)合得，

當(dāng)b＞0或b＜log

1

2

5

4

時，方程無解；             
當(dāng)b=0時方程有一個解；                                         
當(dāng)b=log

1

2

5

4

或b∈(log

1

2

9

8

，0)時方程有2個解；                
當(dāng)b∈(log

1

2

5

4

，log

1

2

9

8

]時方程有3個解．

點評：本題主要考查了函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性，以及函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和函數(shù)與方程，同時考查了數(shù)形結(jié)合法，屬于中檔題．