已知函数f(x)=-4sin2x+4cosx+1-a,若关于x的方程在区间[−π4,2π3]上时f(x)=0恒有解,则a的取值范围是(  )A. [-8,0]B. [-3,5]C. [-4,5]D. [−3,22−1]

问题描述:

已知函数f(x)=-4sin2x+4cosx+1-a,若关于x的方程在区间[−

π
4
3
]上时f(x)=0恒有解,则a的取值范围是(  )
A. [-8,0]
B. [-3,5]
C. [-4,5]
D. [−3,2
2
−1]

令cosx=t,则函数f(x)=-4(1-cos2x)+4cosx+1-a=4t2+4t-3-a.
∵-

π
4
≤x≤
3
,∴-
1
2
≤cosx≤1,即-
1
2
≤t≤1.
故方程4t2+4t-3-a=0 在[-
1
2
,1]上有解.
即求函数a=4t2+4t-3  在[-
1
2
,1]上的值域.
又函数a=4t2+4t-3 在[-
1
2
,1]上是单调增函数,
∴t=-
1
2
时,a有最小值等于-4,t=1时,a有最大值等于5,故-4≤a≤5,
故选 C.
答案解析:令cosx=t,-1≤t≤1,则 函数f(x)=4t2+4t-3-a=0,由-
π
4
≤x≤
3
,得-
1
2
≤t≤1,即求函数a=4t2+4t-3,在[-
1
2
,1]上的值域,根据函数a=-4t2+4t-3的性质求出a的取值范围.
考试点:正弦函数的定义域和值域;根的存在性及根的个数判断.
知识点:本题考查余弦函数的定义域和值域,二次函数的性质,把问题转化为求函数 a=4t2+4t-3  在[-
1
2
,1]上的值域,是解题的关键,属于基础题.