设函数 $f\left(x\right) = 2x - \cos x$,$\left\{ {a_n}\right\} $ 是公差为 $\dfrac{\mathrm \pi} {8}$ 的等差数列,$f\left({a_1}\right) + f\left({a_2}\right) + \cdots + f\left({a_5}\right) = 5{\mathrm \pi} $,则 ${\left[ {f\left({a_3}\right)} \right]^2} - {a_1}{a_5} = $  \((\qquad)\)
A: $0$
B: $\dfrac{1}{16}{{\mathrm \pi} ^2}$
C: $\dfrac{1}{8}{{\mathrm \pi} ^2}$
D: $\dfrac{13}{16}{{\mathrm \pi} ^2}$
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
D
【解析】
因为 $\left\{ {a_n}\right\} $ 是公差为 $\dfrac{\mathrm \pi} {8}$ 的等差数列,当 $a_3=\dfrac{\mathrm \pi} {2}$ 时,$a_1=\dfrac{\mathrm \pi} {2}-\dfrac{\mathrm \pi} {4}$,$a_2=\dfrac{\mathrm \pi} {2}-\dfrac{\mathrm \pi} {8}$,$a_4=\dfrac{\mathrm \pi} {2}+\dfrac{\mathrm \pi} {8}$,$a_5=\dfrac{\mathrm \pi} {2}+\dfrac{\mathrm \pi} {4}$,所以 $2\left(a_1+a_2+a_3+a_4+a_5\right)=5{\mathrm \pi} $,$\cos {a_1}+\cos {a_5}=\cos {a_2}+\cos {a_4}=\cos {a_3}=0$,所以 $f\left(a_1\right)+f\left(a_2\right)+f\left(a_3\right)+f\left(a_4\right)+f\left(a_5\right)=5{\mathrm \pi} $,又 $f'\left(x\right)=2+\sin x>0$,所以 $f(x)$ 是单调递增函数,所以 $a_3=\dfrac{\mathrm \pi} {2}$ 是满足条件的唯一值.
题目 答案 解析 备注
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