Question

（本題滿分18分，其中第1小題5分，第2小題5分，第3小題8分）
在平面直角坐標(biāo)系中，已知為坐標(biāo)原點，點的坐標(biāo)為，點的坐標(biāo)為，其中且.設(shè).
（1）若，，，求方程在區(qū)間內(nèi)的解集；
（2）若點是過點且法向量為的直線上的動點.當(dāng)時，設(shè)函數(shù)的值域為集合，不等式的解集為集合. 若恒成立，求實數(shù)的最大值；
（3）根據(jù)本題條件我們可以知道，函數(shù)的性質(zhì)取決于變量、和的值. 當(dāng)時，試寫出一個條件，使得函數(shù)滿足“圖像關(guān)于點對稱，且在處取得最小值”.（說明：請寫出你的分析過程.本小題將根據(jù)你對問題探究的完整性和在研究過程中所體現(xiàn)的思維層次，給予不同的評分.）

Answer 1

（1）（2）（3）略

（1）由題意，
當(dāng)，，時，，
，則有或，.
即或，.
又因為，故在內(nèi)的解集為.
（2）由題意，的方程為.在該直線上，故.
因此，，
所以，的值域.
又的解為0和，故要使恒成立，只需
，而，
即，所以的最大值.
（3）解：因為，設(shè)周期.
由于函數(shù)須滿足“圖像關(guān)于點對稱，且在處取得最小值”.
因此，根據(jù)三角函數(shù)的圖像特征可知，
，.
又因為，形如的函數(shù)的圖像的對稱中心都是的零點，故需滿足，而當(dāng)，時，
因為，；所以當(dāng)且僅當(dāng)，時，的圖像關(guān)于點對稱；此時，，.
（i）當(dāng)時，，進一步要使處取得最小值，則有，；又，則有，；因此，由可得，；
（ii）當(dāng)時，，進一步要使處取得最小值，則有，；又，則有，；因此，由可得，；
綜上，使得函數(shù)滿足“圖像關(guān)于點對稱，且在處取得最小值”的充要條件是“當(dāng)時，（）或當(dāng)時，（）”.