已知 $f(x) = \dfrac {\sqrt 2 }2 \left( {\cos x - \sin x} \right)\sin \left( x + \dfrac{\pi }{4}\right) - 2a\sin x + b(a>0)$ 的最大值为 $1$,最小值为 $ - 4$,求 $a,b$ 的值.
【难度】
【出处】
2014年清华大学等五校联考自主招生试题
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    三角函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
  • 知识点
    >
    函数
    >
    复合函数
【答案】
$a = \dfrac{5}{4}$,$b = - 1$
【解析】
根据题意\[\begin{split}f\left( x \right) &= \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}\left( {\cos x - \sin x} \right)\left( {\dfrac{{\sqrt 2 }}{2}\sin x + \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}\cos x} \right) - 2a\sin x + b\\&= \dfrac{1}{2}\left( {1 - 2{{\sin }^2}x} \right) - 2a\sin x + b\\&= - {\sin ^2}x - 2a\sin x + b + \dfrac{1}{2},\end{split}\]令 $y = f\left( x \right)$,$t = \sin x$,$t \in \left[ { - 1 , 1} \right]$,则\[y = - {t^2} - 2at + b + \dfrac{1}{2},\]考虑到对称轴为 $t = - a<0$,于是当 $-a<-1$ 时,有\[\begin{cases} {\left. y \right|_{t = - 1}} = 1, \\ {\left. y \right|_{t = 1}} = - 4, \\ \end{cases}\]当 $-1\leqslant -a<0$ 时,有\[\begin{cases} {\left. y \right|_{t = - a}} = 1, \\ {\left. y \right|_{t = 1}} = - 4, \\ \end{cases}\]解得 $a = \dfrac{5}{4}$,$b = - 1$.
答案 解析 备注
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