若函数f(x)=(a−1)2−2sin2x−2acosx(0≤x≤π2)的最小值是-2,求实数a的值,并求出此时f(x)

若函数f(x)=(a−1)2−2sin2x−2acosx(0≤x≤
π
2
)
的最小值是-2,求实数a的值,并求出此时f(x)的最大值.
hxheyang 1年前 已收到1个回答 举报

cxx2002 幼苗

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解题思路:利用同角三角函数的平方关系式,化简函数的表达式,即可用cosx表示f(x);换元t=cosx,0≤x≤
π
2
则t∈[0,1],问题转化为二次函数闭区间上的最小值问题,通过分类
a
2
< 0,0≤
a
2
≤1,
a
2
>1
,分别利用f(x)的最小值是-2,求实数a的值.

函数f(x)=(a-1)2-2sin2x-2acosx
=(a-1)2-2+cos2x-2acosx
=2cos2x-2acosx+a2-2a-1.令t=cosx,则t∈[0,1],
y=2(t−
a
2)2+
a2
2−2a−1,t∈[0,1]
①当[a/2≤0,即a≤0时,ymin=(a−1)2−2=−2,故a=1(舍)
②当0<
a
2<1,即0<a<2时,ymin=
a2
2−2a−1=−2
解得a=2±
2],取a=2−
2,此时ymax=-1
③当[a/2≥1,即a≥2时,ymin=a2−4a+1=−2
解得a=1(舍)或a=3,,此时ymax=2
综上,当a=2−
2]时ymax=-1;当a=3时ymax=2

点评:
本题考点: 三角函数的最值.

考点点评: 本题考查换元法,分类讨论的数学思想,二次函数闭区间上的最值的应用,考查转化思想,计算能力.

1年前

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