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)的最大值.
问题描述:
若函数f(x)=(a−1)2−2sin2x−2acosx(0≤x≤
)的最小值是-2,求实数a的值,并求出此时f(x)的最大值. π 2
答
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−
)2+a 2
−2a−1,t∈[0,1]a2 2
①当
≤0,即a≤0时,ymin=(a−1)2−2=−2,故a=1(舍)a 2
②当0<
<1,即0<a<2时,ymin=a 2
−2a−1=−2a2 2
解得a=2±
,取a=2−
2
,此时ymax=-1
2
③当
≥1,即a≥2时,ymin=a2−4a+1=−2a 2
解得a=1(舍)或a=3,,此时ymax=2
综上,当a=2−
时ymax=-1;当a=3时ymax=2
2