Question

（2013•奉賢區(qū)一模）設(shè)函數(shù)f（x）=2x-cosx，{a_n}是公差為

π

8

的等差數(shù)列，f（a₁）+f（a₂）+…+f（a₅）=5π，則[f(a3)]2-a1a3=

7π2

8

．

Answer 1

分析：由f（x）=2x-cosx，又{a_n}是公差為

π

8

的等差數(shù)列，可求得f（a₁）+f（a₂）+…+f（a₅）=10a₃，由題意可求得a₃，從而進(jìn)行求解．

解答：解：∵f（x）=2x-cosx，
∴f（a₁）+f（a₂）+…+f（a₅）=2（a₁+a₂+…+a₅）-（cosa₁+cosa₂+…+cosa₅），
∵{a_n}是公差為

π

8

的等差數(shù)列，
∴a₁+a₂+…+a₅=5a₃，由和差化積公式可得，
cosa₁+cosa₂+…+cosa₅
=（cosa₁+cosa₅）+（cosa₂+cosa₄）+cosa₃
=[cos（a₃-

π

8

×2）+cos（a₃+

π

8

×2）]+[cos（a₃-

π

8

）+cos（a₃+

π

8

）]+cosa₃
=2cos

(a3- π 4 )+(a3+ π 4 )

2

cos

(a3- π 4 )-(a3+ π 4 )

2

+2cos

(a3- π 8 )+(a3+ π 8 )

2

cos

(a3- π 8 )-(a3+ π 8 )

2

+cosa₃
=2cosa₃•

2

2

+2cosa₃•cos（-

π

8

）+cosa₃
=cosa₃（1+

2

+

2+ 2

）
則cosa₁+cosa₂+…+cosa₅的結(jié)果不含π，
又∵f（a₁）+f（a₂）+…+f（a₅）=5π，
∴cosa₃=0，故a₃=

π

2

，
∴[f(a3)]2-a1a3=π²-（

π

2

-2•

π

8

）•

π

2

=π²-

π2

8

=

7π2

8

，
故答案為：

7π2

8

點(diǎn)評：本題考查數(shù)列與三角函數(shù)的綜合，求得cosa₃=0，繼而求得a₃是關(guān)鍵，也是難點(diǎn)，考查分析，推理與計(jì)算能力，屬于難題．