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问题: 大家好!请教一道不等式

已知x属于[0,1]时,不等式x^2cosA-x(1-x)+(1-x)^2sinA>0恒成立,试求A的取值范围。

解答:

解:若对一切x∈[0,1],恒有f(x)=x²cosA-x(1-x)+(1-x)²sinA>0
则cosA=f(1)>0,sinA=f(0)>0……(1)
取x0=√sinA/(√cosA+√sinA)∈(0,1),则√cosA·x0-√sinA·(1-x0)=0
由于f(x)=[√cosA·x-√sinA·(1-x)]²+2(-1/2+√cosAsinA)x(1-x).
则0<f(x0)=2(-1/2+√cosAsinA)x0(1-x0)
故-1/2+√cosAsinA>0……(2)
当(1)、(2)成立时,f(0)=sinA>0,f(1)=cosA>0
且x∈(0,1)时,f(x)≥2(-1/2+√cosAsinA)x(1-x)>0.
先在[0,2π]中解(1)与(2):由cosA>0,sinA>0,可得0<A<π/2.
又-1/2+√cosAsinA>0,√cosAsinA>1/2,sin2A/2>1/3,sin2A>1/2,
0<2A<π,故有π/6<2A<5π/6,所以π/12<A<5π/12.
因此A的取值范围是2kπ+π/12<A<2kπ+5π/12,k∈Z.