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.设函数f(x)=-cos2x-4tsinx2cosx2+4t3+t2-3t+4,x∈R,其中|t|≤1,将f的最小值记为g.求g的表达

题文

.设函数f(x)=-cos2x-4tsinx2cosx2+4t3+t2-3t+4,x∈R,
其中|t|≤1,将f(x)的最小值记为g(t).
(1)求g(t)的表达式;
(2)对于区间[-1,1]中的某个t,是否存在实数a,使得不等式g(t)≤4a1+a2成立?如果存在,求出这样的a及其对应的t;如果不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)f(x)=-cos2x-4tsinx2cosx2+4t3+t2-3t+4=sin2x-1-2tsinx+4t3+t2-3t+4=sin2x-2tsinx+t2+4t3-3t+3=(sinx-t)2+4t3-3t+3.
由(sinx-t)2≥0,|t|≤1,故当sinx=t时,f(x)有最小值g(t),即
g(t)=4t3-3t+3.
(2)我们有g'(t)=12t2-3=3(2t+1)(2t-1),-1<t<1.
列表如下:
t(-1,-12)-12(-12,12)12(12,1)g'(t)+0-0+G(t)↗极大值g(-12)↘极小值g(12)↗由此可见,g(t)在区间(-1,-12)和(12,1)单调增加,在区间(-12,12)单调减小,极小值为g(12)=2,
又g(-1)=-4-(-3)+3=2
故g(t)在[-1,1]上的最小值为2
注意到:对任意的实数a,4a1+a2=4a+1a∈[-2,2]
当且仅当a=1时,4a1+a2=2,对应的t=-1或12,
故当t=-1或12时,这样的a存在,且a=1,使得g(t)≥4a1+a2成立.
而当t∈(-1,1]且t≠12时,这样的a不存在.

解析

x2

考点

据考高分专家说,试题“.设函数f(x)=-cos2x-4tsi.....”主要考查你对 [函数解析式的求解及其常用方法 ]考点的理解。 函数解析式的求解及其常用方法

函数解析式的常用求解方法:

(1)待定系数法:(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等):若已知f(x)的结构时,可设出含参数的表达式,再根据已知条件,列方程或方程组,从而求出待定的参数,求得f(x)的表达式。待定系数法是一种重要的数学方法,它只适用于已知所求函数的类型求其解析式。
(2)换元法(注意新元的取值范围):已知f(g(x))的表达式,欲求f(x),我们常设t=g(x),从而求得
.设函数f(x)=-cos2x-4tsinx2cosx2+4t3+t2-3t+4,x∈R,其中|t|≤1,将f的最小值记为g.求g的表达
,然后代入f(g(x))的表达式,从而得到f(t)的表达式,即为f(x)的表达式。
(3)配凑法(整体代换法):若已知f(g(x))的表达式,欲求f(x)的表达式,用换元法有困难时,(如g(x)不存在反函数)可把g(x)看成一个整体,把右边变为由g(x)组成的式子,再换元求出f(x)的式子。
(4)消元法(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等):若已知以函数为元的方程形式,若能设法构造另一个方程,组成方程组,再解这个方程组,求出函数元,称这个方法为消元法。
(5)赋值法(特殊值代入法):在求某些函数的表达式或求某些函数值时,有时把已知条件中的某些变量赋值,使问题简单明了,从而易于求出函数的表达式。

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