如果cos2θ+2msinθ-2m-2<0对任意的θ总成立,求常数m的取值范围.

问题描述:

如果cos2θ+2msinθ-2m-2<0对任意的θ总成立,求常数m的取值范围.

设f(θ)=cos2θ+2msinθ-2m-2,
要使f(θ)<0对任意的θ总成立,当且仅当函数y=f(θ)的最大值小于零.
f(θ)=cos2θ+2msinθ-2m-2=1-sin2θ+2msinθ-2m-2=-(sinθ-m)2+m2-2m-1
∴当-1≤m≤1时,函数的最大值为m2-2m-1<0,解得1−

2
<m≤1;
当m≥1时,函数的最大值为f(1)=-2<0
∴m≥1时均成立;
当m≤-1时,函数的最大值为f(-1)=-4m-2<0,m>-
1
2
,矛盾无解.
综上得m的取值范围是m∈(1−
2
,+∞)

答案解析:构造函数f(θ)=cos2θ+2msinθ-2m-2,利用同角三角形函数关系,可将函数的解析式化为f(θ)=-(sinθ-m)2+m2-2m-1的形式,分-1≤m≤1,m≥1,m≤-1三种情况,讨论函数的最大值,最后汇总讨论结果,即可得到答案.
考试点:三角函数的最值.
知识点:本题考查的知识点是三角函数的最值,其中构造函数f(θ)=cos2θ+2msinθ-2m-2,将问题转化为函数恒成立问题是解答本题的关键.