关于 $x$ 的方程 $\sin 2x \cdot \sin 4x - \sin x \cdot \sin 3x = a$ 在 $x \in \left[ {0 ,{{\pi }}} \right)$ 时有唯一解,求实数 $a$ 的值.
【难度】
【出处】
2012年北京大学等十三校联考自主招生
【标注】
【答案】
$1$
【解析】
设 $f\left( x \right) = \sin 4x \cdot \sin 2x - \sin x \cdot \sin 3x$,则\[\begin{split}f\left( x \right) &= - \dfrac{1}{2}\left( {\cos 6x - \cos 2x} \right) + \dfrac{1}{2}\left( {\cos 4x - \cos 2x} \right)\\& = \dfrac{{\cos 4x - \cos 6x}}{2}\\& = \sin x \cdot \sin 5x.\end{split}\]$f\left( x \right)$ 关于 $x = \dfrac{{{\pi }}}{2}$ 对称,于是若 $f\left( x \right) = 0$ 在 $\left[ {0 ,{{\pi }}} \right)$ 内有唯一解,则解为 $x = \dfrac{{{\pi }}}{2}$ 或 $x = 0$.
情形一 若 $x = \dfrac{{{\pi }}}{2}$ 为方程的解,此时 $a = 1$.而当 $x \ne \dfrac{{{\pi }}}{2}$ 时,$$f\left( x \right) = \sin x \cdot \sin 5x < \sin 5x\leqslant 1.$$所以,符合题意.
情形二 若 $x = 0$ 为方程解,此时 $a = 0$,显然此时 $x = \dfrac{{{\pi }}}{5}$ 亦为方程的解,所以不符合题意.
综上,$a = 1$.
综上,$a = 1$.
答案
解析
备注